KR20150132251A - System and process for flushing residual fluid from transfer lines in simulated moving bed adsorption - Google Patents
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Abstract
다양한 접근법에 따른 프로세스는 중간 전달 라인으로부터의 탈착제를 포함하는 잔류 유체를 제거하기 위해, 흡수 분리 챔버로부터 떨어진 흡착제 스트림 전달 라인과 라피네이트 스트림 전달 라인 사이의 중간 전달 라인을 플러싱(flushing)하는 단계를 포함한다. 프로세스는 또한 흡수 분리 챔버 속으로 잔류 유체를 유입시키도록 중간 전달 라인으로부터 플러싱되는 잔류 유체를 재순환 스트림으로 안내하는 단계를 포함한다.The process according to the various approaches comprises flushing an intermediate transfer line between the adsorbent stream delivery line and the raffinate stream delivery line away from the absorption separation chamber to remove residual fluid comprising desorbent from the intermediate delivery line . The process also includes directing residual fluid that is flushed from the intermediate transfer line into the recycle stream to introduce residual fluid into the absorption separation chamber.
Description
이 출원은 2013년 3월 20일에 출원된, 미국 특허출원 제13/847,832호에 대한 우선권을 주장하고, 그 내용이 전부 이 문서에 참고로 포함된다.This application claims priority to U.S. Patent Application No. 13 / 847,832, filed March 20, 2013, the entire contents of which are incorporated herein by reference.
본 발명은 공급 스트림으로부터 우선적으로 흡착되는 성분을 분리하기 위해 흡착 분리 프로세스에서 전달 라인으로부터 잔류 유체를 플러싱(flushing)하는 프로세스에 관한 것이다. 보다 구체적으로는, 본 발명은 방향족 탄화수소의 연속 모의 향류식 흡착 분리 동안 전달 라인을 통해 라피네이트 스트림을 인출하기 전에 전달 라인으로부터의 잔류 탈착제 유체를 플러싱하는 시스템 및 프로세스에 관한 것이다.The present invention is directed to a process for flushing residual fluid from a transfer line in an adsorption separation process to separate components that are preferentially adsorbed from the feed stream. More particularly, the present invention relates to a system and process for flushing residual desorbent fluid from a delivery line prior to withdrawing a raffinate stream through a delivery line during continuous simulated countercurrent adsorption separation of aromatic hydrocarbons.
파라크실렌(para-xylene) 및 메타크실렌(meta-xylene)은 화학 및 섬유 산업에서 중요한 원료이다. 파라크실렌으로부터 유도된 테레프탈산은 오늘날 널리 사용되는 폴레에스테르 섬유와 다른 물품을 생산하는 데 사용된다. 메타크실렌은 살충제와 이소프탈산을 포함하는 많은 수의 유용한 생산물의 제조를 위한 원료이다. 흡착 분리, 결정화 및 분별 증류 중 하나 또는 조합은, 지배적인 파라크실렌 이성질체를 위해 새롭게 구성되는 플랜트의 대다수의 점유율을 차지하는 흡착 분리로, 이들 크실렌 이성질체(xylene isomers)를 얻는 데 사용되어 왔다.Para-xylene and meta-xylene are important raw materials in the chemical and textile industries. Terephthalic acid derived from para-xylene is used to produce polyesters fibers and other articles that are widely used today. Metaxylene is a raw material for the production of a large number of useful products, including insecticides and isophthalic acid. One or a combination of adsorptive separation, crystallization and fractional distillation has been used to obtain xylene isomers as an adsorptive separation which occupies the majority of the occupied fraction of the newly constituted plant for the dominant para-xylene isomers.
흡착 분리를 위한 프로세스는 문헌에서 널리 설명되고 있다. 예를 들어, 파라크실렌의 회수에 대한 일반적인 설명은 케미컬 엔지니어링 프로그레스의 1970년 9월판(66권 9호)의 70페이지에 제공되고 있다. 유용한 흡착제 및 탈착제, 액체 유동을 분배하기 위한 회전 밸브를 포함하는 모의 가동 베드 시스템의 기계적 부품, 흡착제 챔버의 내부 및 제어 시스템을 설명하는 입수가능한 참고문헌의 긴 역사가 있다. 고체 흡착제와의 접착제의 의해 유체 혼합물의 성분을 연속적으로 분리하도록 모의 가동 베드를 사용하는 원리는 미국 특허 제2,985,589호에서 설명되고 있다. 미국 특허 제3,997,620호는 모의 가동 베드의 원리를 C8 방향족 화합물을 함유하는 공급 스트림으로부터의 회수에 적용하고, 미국 특허 제4,326,092호는 C8 방향족 화합물 스트림으로부터의 메타크실렌 회수를 교시하고 있다.The process for adsorptive separation is widely described in the literature. For example, a general description of the recovery of para-xylene is provided on page 70 of Chemical Engineering Progress, 1970 edition (Vol. 66, No. 9). There is a long history of available references describing the mechanical components of the simulated moving bed system, the interior of the adsorbent chamber and the control system, including useful adsorbents and desorbents, rotary valves for dispensing liquid flow. The principle of using a simulated moving bed to continuously separate the components of a fluid mixture by an adhesive with a solid adsorbent is described in U.S. Patent No. 2,985,589. US Pat. No. 3,997,620 applies the principle of a simulated moving bed to recovery from a feed stream containing C 8 aromatics, and US Pat. No. 4,326,092 teaches recovery of metaxylene from a C 8 aromatics stream.
C8 방향족 화합물을 처리하는 흡착 분리 유닛은 일반적으로 공급 스트림 및 흡착제의 모의 향류식 이동을 사용한다. 이 모의는 흡착제가 하나 이상의 원통형 흡착제 챔버의 제 위치에 유지되고 프로세스에서 포함되는 스트림이 챔버에 진입하고 떠나는 위치가 베드의 길이를 따라 천천히 변위되는, 달성된 실용화 기술을 사용하여 수행된다. 통상의 흡착 분리 유닛이 도 7에 도시되고, 이 절차에서 채용되는 적어도 4개의 스트림(공급, 탈착제, 추출 및 라피네이트)를 포함하고 공급 및 탈착제 스트림이 챔버에 진입하고 추출 및 라피네이트 스트림이 챔버를 떠나는 위치가 설정된 간격을 두고 동일한 방향으로 동시에 변위된다. 전달 지점의 위치의 각각의 변위는 챔버 내부의 다른 베드로 액체를 운송하거나 다른 운송 베드로부터 액체를 제거한다. 일반적으로, 챔버 내부의 유체 스트림에 대하여 흡착제의 향류식 이동을 모의하기 위해서, 스트림들은 유동 유체의 일반적인 방향, 즉 반대 방향, 즉 상류 방향으로 이동하는 고체 흡착제를 모의하도록 챔부 내부에서, 하류 방향으로 이동된다. 이들 전달 지점의 라인은 각각의 스트림이 연관된 베드에 진입하거나 또는 떠남에 따라 재사용되고, 따라서 각각의 라인은 사이클의 소정 지점 동안 4개의 프로세스 스트림 중 하나를 나른다.Adsorption separation units for treating C 8 aromatics generally use simulated countercurrent movement of the feed stream and the adsorbent. The simulations are carried out using the achieved practical application technique in which the adsorbent is held in place in the at least one cylindrical adsorbent chamber and the position at which the stream contained in the process enters and leaves the chamber is slowly displaced along the length of the bed. A typical adsorption separation unit is shown in FIG. 7 and includes at least four streams (feed, desorbent, extraction, and raffinate) employed in this procedure, wherein the feed and desorbent streams enter the chamber and the extraction and raffinate streams The positions of leaving the chamber are simultaneously displaced in the same direction at predetermined intervals. Each displacement of the location of the transfer point transports the liquid to another bed in the chamber or removes liquid from the other transport bed. Generally, in order to simulate the countercurrent movement of the adsorbent with respect to the fluid stream inside the chamber, the streams are directed from the inside of the chamber to the downstream direction to simulate the solid adsorbent moving in the general direction of the flow fluid, . The lines of these transfer points are reused as each stream enters or leaves the associated bed, so that each line carries one of the four process streams during a given point in the cycle.
해당 업계는 전달 라인의 잔류 화합물의 존재가 모의 가동 베드 프로세스에 악영향을 줄 수 있다는 것을 인식하고 있다. 미국 특허 제3,201,491호, 제5,750,820호, 제5,884,777호, 제6,004,518호 및 제6,149,874호는 회수된 추출 또는 소르베이트 화합물을 증가시키는 수단으로서, 흡착제 챔버에 공급 스트림을 운송하는 데 사용되는 라인의 플러싱을 교시하고 있다. 이러한 플러싱은, 후속해서 챔버로부터 추출 스트림을 인출하는 데 사용될 때, 이 라인에 남아 있는 공급의 라피네이트 화합물로 추출 스트림의 오염을 방지한다. 미국 특허 제5,912,395호는, 이 라인이 흡착제 챔버로 공급 스트림을 운송하는 데 사용될 때 라피네이트로 공급을 오염시키는 것을 방지하기 위해서 라피네이트 스트림을 제거하는 데 꼭 맞춰 사용되는 라인의 플러싱을 교시하고 있다. 모든 이들 참고문헌은 흡착제 챔버로 다시 이러한 라인을 플러싱하여, 챔버 내부에 분리 로드를 증가시키는 것을 교시하고 있다. 미국 특허 제7,208,651호는 흡착 구역으로부터 인출되는 재료 및 공급 혼합물 중 하나 또는 양자 모두로 라피네이트 스트림을 제거하는 데 이전에 사용되어 온 전달 라인의 내용물을 흡착제 챔버로부터 떨어져 플러싱하는 것을 개시하고 있다. 전달 라인 내부의 잔류 라피네이트는 라피네이트에 대한 공급으로서 라피네이트 스트림을 합류시키도록 플러싱된다. 미국 특허 6,149,874호는 유체 분배 배관의 공통 섹션으로부터 부스터 회로로 잔류 공급을 플러싱하는 것을 개시하고 있다. The industry recognizes that the presence of residual compounds in the delivery line can adversely affect the simulated moving bed process. U.S. Patent Nos. 3,201,491, 5,750,820, 5,884,777, 6,004,518 and 6,149,874 disclose the use of flushing of the line used to transport the feed stream into the adsorbent chamber as a means of increasing the recovered extraction or sorbate compound Teaching. This flushing, when subsequently used to withdraw the extraction stream from the chamber, prevents contamination of the extraction stream with the raffinate compound of the feed remaining in this line. U.S. Patent No. 5,912,395 teaches the flushing of lines that are used to remove the raffinate stream to prevent contamination of the feed with raffinate when this line is used to transport the feed stream to the adsorbent chamber . All of these references teach that the line is flushed back into the adsorbent chamber to increase the separation load inside the chamber. U.S. Patent No. 7,208,651 discloses flushing the contents of a delivery line previously used to remove the raffinate stream with one or both of the material drawn from the adsorption zone and the feed mixture, or both, away from the adsorbent chamber. The remaining raffinate inside the delivery line is flushed to join the raffinate stream as a feed to the raffinate. U.S. Patent No. 6,149,874 discloses flushing the residual supply from the common section of the fluid distribution line to the booster circuit.
세개까지 이용되는 하나의 이전의 예시적인 시스템은 전달 라인에 남아 있는 잔류 유체를 다루도록 플러싱한다. 흡착제 스트림 바로 아래의 챔버의 탈착제 구역으로부터 유체로 추출 스트림을 제거하는 데 꼭 맞춰 사용되는 전달 라인으로부터 잔류 추출을 변위하고 회전 밸브를 통해 공급 스트림을 분사하는 데 꼭 맞춰 사용되는 전달 라인으로 안내하였다. 전달 라인의 부피는 같기 때문에, 추출 더하기 흡착제 유체는, 전달 라인에 이전에 있어 온 잔류 공급을 현재의 공급 스트림 위치 바로 위의 흡착제 챔버 속으로 변위시켜서, 잔류 공급이 흡착 분리 챔버 내부에서 공급 스트림으로, 그리고 추출 스트림이 공급 스트림에 의해 이전에 점유된 전달 라인으로 후속해서 이동될 때, 전달 라인에 남아 있는 잔류 공급으로 추출 스트림의 오염을 방지하도록, 분리될 수 있다. 또한, 일차 플러시로부터 잔류 추출은 추출 생성물의 수율을 증가시키기 위해 추출 스트림에 의해 후속해서 인출되도록 전달 라인에 남아 있는 공급을 변위시키는 데 사용되었다.One previous exemplary system used up to three flushes to handle the residual fluid remaining in the transfer line. Directed to a delivery line that is used to displace the residual extract from the delivery line used to remove the extract stream from the desorbent section of the chamber immediately below the adsorbent stream and to be used to dispense the feed stream through the rotary valve . Since the volume of the delivery line is the same, the extraction plus adsorbent fluid displaces the residual supply previously present in the delivery line into the adsorbent chamber just above the current feedstream location, so that the remaining feed is transferred from the interior of the adsorption separation chamber to the feed stream And to prevent contamination of the extract stream with the remaining feed remaining in the transfer line when the extracted stream is subsequently moved to a transfer line previously occupied by the feed stream. Also, the residual extraction from the primary flush was used to displace the feed remaining in the transfer line to be subsequently withdrawn by the extraction stream to increase the yield of the extracted product.
예시적인 시스템은 때때로 이차 플러시를 포함하였다. 이차 플러시는, 전달 라인을 통해 그리고 추출 라인의 바로 아래의 챔버로, 유체 플러시, 통상 탈착제를 사용하였다. 이차 플러시는 일차 플러시 후에 전달 라인에 남아 있을 수도 있는 라피네이트, 공급, 및 다른 성분을 포함하는 오염물의 양을 최소화하도록 탈착제를 이 전달 라인의 "워시"에 제공하였고, 이들 재료는 추출로 전달 라인으로부터 인출되지 않았다. 이 전달 라인은 일차 플러시를 거쳐 흡착제 및 추출로 이전에 플러시되었기 때문에, 이차 플러시는 높은 순도의 추출을 요구하는 어플리케이션에 통상 사용되었다. 이차 플러시는 흡착 분리 챔버로 다시 들어가는 전달 라인에 이전에 추출 및 탈착 재료를 가압한다. 이차 플러시는 추출 생성물의 높은 순도 요구를 충족시키는 데 이용되는 선택적인 플러시이다.The exemplary system sometimes included a secondary flush. The secondary flush used a fluid flush, typically a desorbent, through the delivery line and into the chamber just below the extraction line. The secondary flush provides a desorbent to the "wash" of the delivery line to minimize the amount of contaminants that may contain raffinate, feed, and other ingredients that may remain in the delivery line after the primary flush, It was not withdrawn from the line. Since this delivery line has previously been flushed with adsorbent and extraction via a primary flush, the secondary flush has been commonly used in applications requiring high purity extraction. The secondary flush previously pressurizes the extraction and desorption material into a transfer line that re-enters the adsorption separation chamber. The secondary flush is an optional flush used to meet the high purity requirements of the extracted product.
몇몇 시스템들에서는, 삼차 플러시가 또한 이용되었다. 삼차 플러시는 라피네이트 인출 스트림에 의해 이전에 점유된 전달 라인의 플러시이다. 삼차 플러시는 전달 라인으로의 공급 스트림의 도착시 공급과 함께 이 라피네이트가 흡착제 챔버 속으로 다시 분사되는 것을 억제하도록 이 전달 라인으로부터 잔류 라피네이트를 제거하는 데 이용되었다. 라피네이트 스트림은 원하는 추출 성분이 고갈되었기 때문에, 삼차 플러시가 실행되어 잔류 라피네이트가 흡착 분리 챔버 속으로 다시 분사되지 않았고, 이는 그렇지 않으면 이 추가의 라피네이트 재료를 제거하기 위해 분리 요구를 증가시킨다. 삼차 플러시는 전달 라인에 인접한 챔버의 포트로부터의 유체로, 흡착 분리 챔버로부터 떨어져 전달 라인을 플러싱함으로써, 완수되었다.In some systems, a trinary flush was also used. The trinary flush is a flush of the transfer line previously occupied by the raffinate withdrawal stream. A tertiary flush was used to remove residual raffinate from this delivery line to prevent this raffinate from being injected back into the adsorbent chamber with the supply at the time of arrival of the feed stream to the delivery line. Because the raffinate stream is depleted of the desired extract components, a trilineal flush is performed and the remaining raffinate is not injected back into the adsorptive separation chamber, which otherwise increases the separation requirement to remove this additional raffinate material. The trickle flush was accomplished by flushing the delivery line away from the adsorption separation chamber with fluid from a port of the chamber adjacent to the delivery line.
다양한 접근법에 따르면, 모의 향류식 흡착 분리에 의해 공급 스트림의 성분을 분리하는 프로세스가 제공된다. 본 프로세스는 다중 베드 흡착 분리 챔버를 따라 두 개의 다른 대응 전달 라인을 통해 두 개의 다른 포트 속으로 공급 스트림을 유입시키는 단계를 포함한다. 공급 스트림은 적어도 하나의 우선적으로 흡착되는 성분과 적어도 하나의 비우선적으로 흡착되는 성분을 포함하는 공급 스트림과, 탈착제 스트림을 갖는다. 다중 베드 흡착 분리 챔버는 유체 연통하여 직렬로 연결되고 흡착 분리 챔버 속으로 유체를 유입시키고 흡착 분리 챔버로부터 유체를 제거하기 위해 사이에 유체 연통하는 대응 전달 라인을 갖는 예정된 개수의 이격된 포트를 포함하는 복수의 베드를 포함한다. 본 프로세스는 또한 두 개의 다른 대응 전달 라인을 거쳐 다중 베드 흡착 분리 챔버의 두 개의 다른 포트를 통해서 추출 스트림 및 라피네이트 스트림을 인출하는 단계를 포함한다. 이 접근법에 따른 프로세스는 중간 전달 라인으로부터 잔류 유체를 제거하기 위해, 흡착 분리 챔버로부터 떨어진 추출 스트림 전달 라인과 제1 중간 전달 라인 사이의 중간 전달 라인을 플러싱하는 단계를 포함한다. 본 프로세스는 또한 흡착 분리 챔버 속으로 잔류 유체를 유입시키기 위해, 중간 전달 라인으로부터 플러싱된 잔류 유체를 순환 스트림으로 안내하는 단계를 포함한다. 이 방식으로 프로세스에 의해 요구되는 유체의 양이 감소될 수도 있다.According to various approaches, a process is provided for separating the components of the feed stream by simulated sorption separation. The process includes introducing a feed stream into two different ports through two different corresponding delivery lines along a multi-bed adsorptive separation chamber. The feed stream has a feed stream comprising at least one preferentially adsorbed component and at least one preferentially adsorbed component, and a desorbent stream. The multiple bed adsorptive separation chambers include a predetermined number of spaced ports that are connected in series in fluid communication and have corresponding transmission lines in fluid communication between the adsorption and separation chambers to remove fluid from the adsorption and separation chambers And includes a plurality of beds. The process also includes withdrawing the extraction stream and the raffinate stream through two different ports of the multi-bed adsorptive separation chamber via two different corresponding delivery lines. The process according to this approach comprises flushing the intermediate delivery line between the extraction stream delivery line and the first intermediate delivery line away from the adsorption separation chamber to remove residual fluid from the intermediate delivery line. The process also includes directing the residual fluid flushed from the intermediate transfer line into the circulation stream to introduce the residual fluid into the adsorptive separation chamber. In this way, the amount of fluid required by the process may be reduced.
일 접근법에 따르면, 프로세스는 중간 전달 라인으로부터 플러싱되는 잔류 유체를 순환 스트림으로 송출하도록 라피네이트 분별 컬럼의 바닥부에 전달하는 단계를 포함한다. 다른 접근법에 따르면, 프로세스는 중간 전달 라인으로부터 플러싱되는 잔류 유체를 순환 스트림으로 송출하도록 추출 분별 컬럼의 바닥부에 전달하는 단계를 포함한다. 이들 접근법들에 따르면, 잔류 유체는 추출 컬럼 바닥 출구 온도까지 가열되지 않고, 이에 의해 에너지 소비를 감소시킨다. According to one approach, the process includes delivering residual fluid flushed from the intermediate delivery line to the bottom of the raffinate fractionation column for delivery to the circulation stream. According to another approach, the process comprises conveying the residual fluid flushing from the intermediate delivery line to the bottom of the extraction fractionation column to be delivered to the circulation stream. According to these approaches, the residual fluid is not heated to the extraction column bottom outlet temperature, thereby reducing energy consumption.
다른 접근법에 따르면, 모의 향류식 흡착 분리에 의해 적어도 하나의 우선적으로 흡착되는 성분과, 적어도 하나의 비우선적으로 흡착되는 성분을 포함하는 공급 스트림의 성분의 분리를 위한 프로세스가 제공되고, 포트와 유체 연통하는 전달 라인을 통해 대응 전달 라인을 갖는 복수의 포트를 포함하는 다중 베드 흡착 챔버의 포트 속으로 공급 스트림을 유입시키는 단계를 포함한다. 프로세스는 또한 플러싱 유체로 전달 라인을 채우도록 플러싱 유체를 사용하여 전달 라인으로부터 흡착 분리 챔버 속으로 잔류 공급물을 플러싱하는 단계를 포함한다. 이 접근법에 따른 프로세스는, 정화 구역 유체로 전달 라인을 채우기 위해 포트에 인접한 흡착 분리 챔버의 정화 구역으로부터의 유체를 사용하여 흡착 분리 챔버로부터 떨어진 전달 라인의 잔류 플러싱 유체를 플러싱하는 단계를 포함한다. 프로세스는 또한 공급 스트림보다 높은 농도의 우선적으로 흡착되는 성분과 공급 스트림보다 낮은 농도의 비우선적으로 흡착되는 성분을 갖는, 전달 라인을 통해 흡착 분리 챔버로부터 추출 스트림을 인출하는 단계를 포함한다. 이러한 방식으로, 비우선적으로 흡착되는 성분으로 추출 스트림의 오염을 억제하도록 관통하여 추출 스트림의 인출 전에 추출 스트림과 유사한 구성요소를 갖는 정화 구역 유체로 전달 라인은 채워진다.According to another approach, a process is provided for the separation of components of a feed stream comprising at least one preferentially adsorbed component and at least one non-preferentially adsorbed component by simulated sorption separation, Introducing the feed stream into a port of a multi-bed adsorption chamber comprising a plurality of ports having corresponding delivery lines through a communicating delivery line. The process also includes flushing the remaining feed from the delivery line into the adsorption separation chamber using a flushing fluid to fill the transfer line with the flushing fluid. The process according to this approach includes flushing the remaining flushing fluid of the transfer line away from the adsorption separation chamber using fluid from the purge section of the adsorption separation chamber adjacent to the port to fill the transfer line with the purge section fluid. The process also includes withdrawing the extract stream from the adsorptive separation chamber through a delivery line having a higher preferentially adsorbed concentration than the feed stream and a lower non-preferentially adsorbed component than the feed stream. In this manner, the delivery line is filled with the purification zone fluid having components similar to the extraction stream prior to withdrawal of the extraction stream, penetrating to inhibit contamination of the extraction stream with non-preferentially adsorbed components.
도 1은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 모의 가동 베드 흡수 프로세스의 간략화된 도면이다.
도 2는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 모의 가동 베드 흡착 분리 챔버 내부의 유체의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 회전 밸브의 사시도이다.
도 4 내지 도 6은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 전달 라인을 통해 유체의 체적 유량을 도시하는 그래프이다.
도 7은 종래 기술의 모의 가동 베드 흡착 프로세스의 간략화된 도면이다.
본 기술분야의 숙련자라면 도면들의 요소가 간략화 및 명확화를 위해 도시되고, 반드시 축척대로 그려진 것은 아니라는 것을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 도면들의 일부 요소들의 치수 및/또는 상대 위치는 본 발명의 다양한 실시예들에 대한 이해를 향상시키는 것을 돕도록 다른 요소들에 대해 과장될 수도 있다. 또는, 상업적으로 입수가능한 실시예에서 유용한 또는 필요한 공통이고 잘 알려져 있는 요소들은 본 발명의 이들 다양한 실시예들의 덜 방해된 도면을 가능하게 하기 위해서 도시되지 않는다. 특정 발생 순서대로 소정의 행위 및/또는 단계가 설명될 수도 있지만, 본 기술분야의 숙련자는 순서에 대해서 이러한 특별함이 실제로 요구되지는 않는다는 것을 이해한다는 것을 또한 알 수 있을 것이다. 여기에 사용되는 용어 및 표현은 다른 특정 의미가 달리 여기에 설명되지 않는 것을 제외하고, 위에 설명된 바와 같이 본 기술분야의 숙련자에 의해 이러한 용어 및 표면에 부여되는 바와 같이 통상의 기술적 의미를 갖는다는 것을 또한 이해할 수 있을 것이다.Figure 1 is a simplified diagram of a simulated moving bed absorption process in accordance with various embodiments of the present invention.
Figure 2 is a schematic view of the fluid within a simulated moving bed adsorptive separation chamber in accordance with various embodiments of the present invention.
3 is a perspective view of a rotary valve in accordance with various embodiments of the present invention.
4-6 are graphs illustrating the volume flow rate of fluid through a delivery line in accordance with various embodiments of the present invention.
Figure 7 is a simplified diagram of a prior art simulated moving bed adsorption process.
It will be understood by those skilled in the art that the elements of the figures are shown for simplicity and clarity and are not necessarily drawn to scale. For example, dimensions and / or relative positions of some of the elements in the figures may be exaggerated relative to other elements to help improve understanding of various embodiments of the present invention. Or, common and well-known elements that are useful or necessary in commercially available embodiments are not shown to enable less disturbing views of these various embodiments of the present invention. While certain acts and / or steps may be described in a specific order of occurrence, those skilled in the art will also appreciate that such speciality is not required in practice. The terms and expressions used herein have the usual technical meanings as given to these terms and surfaces by those skilled in the art, as described above, except that certain other meanings are not otherwise described herein It will also be understood.
공동 계류중인 미공개 특허 출원 제13/630,461호는 라피네이트 스트림의 제 1 부분이 순환 라인의 제1 부분으로 안내되고 제2 부분이 라피네이트 컬럼으로 안내되는, 프로세스를 설명하고 있다. 라피네이트 스트림을 인출하기 위해 사용되는 전달 라인은 탈착제 스트림에 의해 이전에 점유됨에 따라, 잔류 탈착제는 전달 라인에 남아 있다. 라피네이트 컬럼으로부터 떨어져 라피네이트 스트림의 제1 부분을 안내함으로써, 라피네이트 컬럼의 이 잔류 탈착제의 분리 및 연관된 에너지 불이익을 회피할 수 있다. 그러나, 일부 시스템들에서, 라피네이트 컬럼에 대한 공급의 서지 커패시티가 이용가능하지 않을 때, 컬럼에 대한 공급은 비연속적이고 정상 컬럼 제어를 양보할 수도 있다는 것이 확인되었다.Unpublished patent application No. 13 / 630,461, co-pending, describes a process wherein a first portion of a raffinate stream is directed to a first portion of a recycle line and a second portion is directed to a raffinate column. As the transfer line used to withdraw the raffinate stream is previously occupied by the desorbent stream, the residual desorbent remains in the transfer line. By guiding the first portion of the raffinate stream away from the raffinate column, separation of this residual desorbent of the raffinate column and the associated energy penalty can be avoided. However, in some systems it has been ascertained that when the surge capacity of the supply to the raffinate column is not available, the supply to the column may be discontinuous and yield normal column control.
흡착 분리는 다양한 탄화수소 및 다른 화학적 생성물의 회수에 적용된다. 개시된 이 접근법을 사용하는 화학적 분리는, 에테르와 알코올과 같은 옥시저네이트(oxygenates)의 그리고 당분과 같은 탄수화물의, 의약품과 미세한 화학물질에 사용하기 위한 키랄성 화합물의, 방향족 화합물과 파라핀 양자 모두를 포함하는 고급 혼합물로부터 파라핀 또는 방향족 화합물의, 비선형 지방족 및 올레핀 탄화수소로부터 선형의 특정 방향성 이성질체로의 방향족 화합물의 혼합물의 분리를 포함한다. 방향족 화합물 분리는 디알킬 치환 모노사이클릭 방향족 화합물(dialkyl-substituted monocyclic aromatics)고 이에 제한되지 않고 본 발명의 이하 설명의 초점을 형성하는 대부분의 상업적 용도는 이들 생성물의 통상의 높은 순도 요구 조건으로 인해, C8 방향족 화합물의 혼합물로부터 파라크실렌 및/또는 메타크실렌의 회수이다. 이러한 C8 방향족 화합물은 보통 추출 및 분별이 뒤따르는 나프타의 접촉 개질(catalytic reforming)에 의해, 또는 이러한 복합물의 트랜스 알킬화(transalkylation) 또는 이성질체화(isomerization)에 의해, 방향족 화합물 복합물 내부에서 유도되고, C8 방향족 화합물은 일반적으로 크실렌 이성질체와 에틸벤젠의 혼합물을 포함한다. 모의 가동 베드 흡착을 사용하는 C8 방향족 화합물의 프로세싱은 일반적으로 고순도 파라크실렌 또는 고순도 메타크실렌의 회수에 관한 것이고, 고순도는 보통 원하는 생성물의 적어도 99.5중량%, 양호하게는 적어도 99.7중량%로서 규정된다. 이하의 상세한 설명이 혼합된 크실렌과 에틸벤젠 스트림으로부터 고순도 파라크실렌의 회수에 초점을 맞추지만, 본 발명은 이에 제한되지 않고, 두 개 이상의 성분을 포함하는 스트림으로부터 다른 성분을 분리하는 데 적용할 수 있다는 것을 이해해야 한다. 여기에 사용되는 바와 같이, 용어 우선적으로 흡착되는 성분은 공급 스트림의 하나 이상의 비우선적으로 흡착되는 성분보다 더 우선적으로 흡착되는 공급 스트림의 성분 또는 성분들을 지칭한다.Adsorption separation is applied to recovery of various hydrocarbons and other chemical products. The chemical separation using this disclosed approach involves both aromatics and paraffins of chirality compounds for use in medicines and fine chemicals of carbohydrates such as etherates and alcohols and of oxygenates and sugars Separation of a mixture of aromatics from paraffins or aromatic compounds, from non-linear aliphatic and olefinic hydrocarbons, to linear, specific aromatic compounds. Aromatic compound separation is dialkyl-substituted monocyclic aromatics and most commercial uses that form the focus of the present invention are not limited to these because of the usual high purity requirements of these products , Recovery of para-xylene and / or meta-xylene from a mixture of C 8 aromatics. These C 8 aromatics are usually introduced within the aromatic compound complexes by catalytic reforming of the naphtha followed by extraction and fractionation, or by transalkylation or isomerization of such complexes, C 8 aromatics generally comprise a mixture of xylene isomers and ethylbenzene. The processing of C 8 aromatics using simulated mobile bed adsorption is generally related to the recovery of high purity para-xylene or high purity meta-xylene, and high purity is usually defined as at least 99.5 wt%, preferably at least 99.7 wt% of the desired product . Although the following description focuses on the recovery of high purity para-xylene from mixed xylene and ethylbenzene streams, the present invention is not limited in this respect and can be applied to the separation of other components from a stream comprising two or more components . As used herein, the term preferentially adsorbed component refers to a component or components of a feed stream that is preferentially adsorbed over one or more non-preferentially adsorbed components of the feed stream.
본 발명은 보통은 흡착제의 향류식(countercurrent) 이동을 모의하고 위에 설명된 바와 같이 액체를 둘러싸는 흡착 분리 프로세스에 채용되지만, 미국 특허 제4,402,832호 및 제4,478,721호에 개시된 것처럼, 병류(cocurrent) 연속 프로세스에서도 실행될 수 있다. 액체 크로마토그래픽 분리의 흡착제 및 탈착제의 기능 및 특성은 잘 열려져 있고, 이들 흡착 본질에 대한 추가의 설명을 위해 미국 특허 제4,642,397호를 참조할 수도 있다. 흡착 또는 탈착 작동은 연속 공급 스트림과 추출 및 라피네이트의 연속 생성과 함께 연속적으로 일어나기 때문에, 향류식 이동 베드 또는 모의 가동 베드 향류식 유동 시스템은 고정식 베드 시스템 보다 이러한 분리에 대해 훨씬 큰 분리 효율을 갖는다. 모의 가동 베드 프로세스에 대한 철저한 설명이 Kirk-Othmer ENCYCLOPEDIA OF CHEMICAL TECHNOLOGY 563 페이지의 흡착 분리 섹션에 주어져 있다. While the present invention is typically employed in an adsorptive separation process that simulates countercurrent movement of an adsorbent and encompasses a liquid as described above, it is also contemplated that cocurrent continuous (as described in U.S. Patent Nos. 4,402,832 and 4,478,721) Process. The functions and properties of adsorbents and desorbents for liquid chromatographic separation are well open and reference may be made to U.S. Pat. No. 4,642,397 for further explanation of these adsorption entities. The countercurrent moving bed or the simulated moving bed countercurrent flow system has a much greater separation efficiency for this separation than the stationary bed system since adsorption or desorption operations occur continuously with continuous feed stream and continuous production of extraction and raffinate . A thorough discussion of the simulated moving bed process is given in the adsorption separation section on page 563 of Kirk-Othmer ENCYCLOPEDIA OF CHEMICAL TECHNOLOGY.
도 1은 일 태양에 따른 모의 가동 베드 흡착 프로세스의 개략도이다. 프로세스는 후속해서 추출 스트림(15)과 라피네이트 스트림(20)을 분리시키도록, 공급 스트림(50)을 용기에 포함되는 흡착제 및 탈착제 스트림(10)과 접촉시킨다. 모의 가동 베드 향류식 유동 시스템에서, 흡착제 챔버(100, 105) 아래로 다중 액체 공급 및 생성 접근 또는 포트(25)의 점진적 시프팅은 챔버에 포함되는 흡착제의 상방 이동을 모의한다. 모의 가동 베드 흡착 프로세스의 흡착제는 하나 이상의 용기 또는 챔버의 다중 베드에 포함되고, 도 7에 도시된 바와 같은 단일 챔버(902) 또는 직렬의 다른 개수의 챔버가 사용될 수 있지만, 직렬의 두 개의 챔버(100, 105)가 도 1에 도시된다. 각각의 용기(100 105)는 프로세싱 공간의 흡착제의 다중 베드를 포함한다. 각각의 용기는 흡착제의 다수의 베드에 관련된 다수의 포트(25)를 갖고, 공급 스트림(5), 흡착제 스트림(10), 추출 스트림(15) 및 라피네이트 스트림(20)의 위치는 가동 흡착 베드를 모의하도록 포트(25)를 따라 이동된다. 탈착제, 추출 및 라피네이트를 순환시키는 단계는 챔버를 통해 펌프(110, 115)를 통해 각각 순환시킨다. 액체를 순환시키는 유동을 제어하는 시스템은 미국 특허 제4,595,664호에 설명되지만, 이러한 시스템의 상세는 본 발명에 있어서 필수적이지 않다. 예컨대 미국 특허 제3,040,777호 및 제3,433,848호에 특징지어진 바와 같이, 회전 디스크형 밸브(300)는 향류식 유동을 모의하도록 흡착제 챔버를 따라 스트림의 시프팅을 수행한다. 회전 디스크 밸브(300)가 여기에 설명되지만, 흡착제 챔버를 따라 스트림을 이동시키는, 예컨대 미국 특허 제6,149,874호에 설명된 바와 같은, 흡착제 챔버(100 및/또는 105)로의 그리고 그로부터의 스트림의 유동을 제어하도록 다중 밸브를 이용하는 시스템을 포함하는, 다른 시스템 및 장치가 또한 여기에서 고려된다. 1 is a schematic diagram of a simulated moving bed adsorption process in accordance with an aspect. The process then contacts the
도 3을 참조하면, 흡착 분리 시스템 및 프로세스에 사용하기 위한 예시적인 회전 밸브(300)의 간략화된 분해도가 도시된다. 기부 플레이트(474)는 다수의 포트(476)를 포함한다. 포트(476)의 개수는 챔버(들)(100, 105)에 대한 전달 라인의 총 개수와 같다. 기부 플레이트(474)는 또한 다수의 트랙(478)을 포함한다. 트랙(478)의 개수는 흡착 분리 유닛(도 3에는 도시되어 있지 않지만, 도 1에 5', 10', 15', 20' 및 35'로 도시됨)을 위한 네트 입력, 출력, 및 플러시 라인의 개수와 같다. 네트 입력, 출력, 및 플러시 라인은 각각 전용 트랙(478)과 유체 연통한다. 교차 라인(470)은 주어진 포트(47)와 유체 연통하는 주어진 트랙(478)을 배치한다. 일 예에서, 네트 입력은 공급 입력 및 탈착제 입력을 포함하고, 네트 출력은 추출 출력 및 라피네이트 출력을 포함하고, 플러시 라인은 한 개와 네 개의 플러시 라인 사이에 포함한다. 표시된 각각의 트랙(478)이 교차 라인(470)에 의해 다음의 연속적인 포트(476)와 유체 연통하게 배치됨에 따라 로터(480)는 회전한다. 밀봉 시트(472)가 또한 제공된다. 도 3은 총칭적으로 본 시스템 및 프로세스에서 사용될 수 있는 유형의 회전 밸브를 나타내는 것에 주목해야 하지만, 트랙 라인(478), 교차 라인(470) 등의 개수가 특정 회전 밸브 설계가 네트 스트림의 총 개수에 그리고 예컨대 이용되는 라인 플러싱 프로토콜에 따라 상이할 수도 있는 회전 밸브로부터 의존함에 따라, 임의의 주어진 시스템에 참여하는 개수와, 참석한 플러싱 스트림의 개수에 대응한다는 것을 이해하여서는 안된다.Referring to FIG. 3, a simplified exploded view of an exemplary
도면들에 도시되고 여기에 설명되는 발명의 다양한 태양과 관련하여 이하 더 논의되는 모의 가동 베드 흡착에 포함되는 다양한 스트림은 이하와 같은 특징을 가질 수도 있다. "공급 스트림(feed stream)"은, 프로세스에 의해 분리되는, 하나 이상의 추출 성분 또는 우선적으로 흡착되는 성분과 하나 이상의 라피네이트 성분 또는 비우선적으로 흡착되는 성분을 포함하는 혼합물이다. "추출 스트림(extract stream)"은 추출 성분, 흡착제에 의해 더 선택적으로 또는 우선적으로 흡착되는, 보통 원하는 생성물을 포함한다. "라피네이트 스트림(raffinate stream)"은 덜 선택적으로 또는 비선택적으로 흡착되는 하나 이상의 라피네이트 성분을 포함한다. "탈착제"는 일반적으로 공급 스트림의 성분에 대해 불활성이고 예를 들어 분별을 거쳐 추출 및 라피네이트 양자 모두로부터 쉽게 분리할 수 있는 추출 성분을 흡착할 수 있는 재료를 지칭한다.The various streams included in the simulated mobile bed adsorption discussed further below in connection with the various aspects of the invention shown in the drawings and described herein may have the following features. A "feed stream" is a mixture comprising one or more extraction components or preferentially adsorbed components and one or more raffinate components or non-preferentially adsorbed components, separated by a process. An "extract stream" typically comprises the desired product, which is more selectively or preferentially adsorbed by the extraction component, adsorbent. A "raffinate stream" includes one or more raffinate components that are less selectively or non-selectively adsorbed. "Desorbent" refers generally to a material that is inert to the components of the feed stream and that is capable of adsorbing an extractable component that is readily separable from both extraction and raffinate, for example, by fractionation.
도시된 구조로부터 추출 스트림(15) 및 라피네이트 스트림(20)은 0%와 100% 사이의 프로세스로부터 각각의 생성물에 비례한 농도의 흡착체를 포함한다. 흡착제는 일반적으로 도 1에 도시된 바와 같이 각각 라피네이트 컬럼(150) 및 추출 컬럼(175)의 종래의 분별에 의해 라피네이트 및 성분으로부터 분리되고 프로세스로 복귀되도록 라피네이트 컬럼 하부 펌프(160) 및 추출 컬럼 하부 펌프(185)에 의해 스트림(10')으로 순환된다. 도 1은 개별 컬럼으로부터 바닥으로서, 흡착제가 추출 또는 라피네이트 보다 무겁고 C8 방향족 화합물의 분리를 위한 다른 상업용 유닛이 가볍거나 또는 무거운 탈착제를 채용하고, 따라서 일부 용도에서는 흡착제가 분별 컬럼(150, 175)을 따라 다른 위치에서 분리될 수 있다는 것을 의미하는 흡착제를 도시한다. 프로세스로부터 라피네이트 생성물(170) 및 추출 생성물(195)은 개별 컬럼(150, 175)의 라피네이트 스트림 및 추출 스트림으로부터 회수되고, C8 방향족 화합물의 분리로부터 추출 생성물(195)은 보통 파라크실렌 및 메타크실렌 중 하나 또는 양자 모두를 주로 포함하고, 라피네이트 생성물(170)은 주로 비흡착되는 C8 방향족 화합물 및 에틸벤젠이다.From the structure shown, the
액체 스트림, 예컨대 능동 액체 접근 지점 또는 포트(25)를 거쳐 흡착제 챔버(100, 105)에 진입하고 떠나는 공급(5), 흡착제(10), 라피네이트(20) 및 추출(15)의 스트림은 흡착제 챔버(100, 105)를 스트림이 포트(25)를 따라 시프트됨에 따라 이동하는 분리 구역으로 효과적으로 분할한다. 여기에 논의된 대부분이 도 1과 도 1의 스트림의 위치를 인용하는 반면, 도 1은 사이클의 다른 단계에서 통상 하류로 이동함에 따른 프로세스의 단일 단계 또는 스냅숏에서 스트림의 현재 위치를 단지 도시한다는 것을 주목해야 한다. 스트림이 하류로 이동함에 따라, 유체 구성 요소 및 대응 구역은 함께 하류로 이동한다. 일 접근법에서, 흡착 분리 챔버(100, 105)의 접근 지점 또는 포트(25)에 대한 스트림의 위치는 이들이 포트(25)를 따라 하류로 동기적으로 진행함에 따라 서로에 대해 일반적으로 일정한 상태로 있다. 일 예에서, 스트림은 각각 각각의 단계를 위해 단일 포트(25) 하류로 진행하고 각각의 스트림은 전체 사이클 동안 한 번 각각의 포트(25)를 점유한다. 일 예에 따르면, 스트림은 회전 밸브(300)을 회전시킴으로써 후속의 포트(25)로 스텝되고, 예정된 스텝 시간 간격을 위해 특정한 포트(25)에 유지된다. 일 접근법에서, 4개와 100개의 포트(25), 다른 접근법에서 12개와 48개 사이의 포트, 또 다른 접근법에서 20개와 30개 사이의 포트, 같은 개수의 대응 전달 라인이 존재한다. 일 예에서, 흡착 분리 챔버 또는 챔버들(100, 105)은 24개의 포트를 포함하고 각각의 스트림은 완전한 사이클 동안 24개의 포트(25)의 각각으로 이동되어, 각각의 스트림은 사이클 동안 각각의 포트(25) 및 대응 전달 라인을 점유한다. 이 예에서, 사이클은 일 접근법에서 20분 내지 40분이고 다른 접근법에서 22분 내지 35분일 수도 있다. 일 접근법에서, 스텝 시간 간격은 30초 내지 2분이다. 다른 접근법에서, 스텝 시간 간격은 45초 내지 1분 30초이다. 다른 접근법에서, 스텝 시간 간격은 50초 내지 1분 15초이다. 통상의 스텝 시간 간격의 예는 1분일 수도 있다. Streams of
이를 염두에 두고, 도 2는 스텝 동안 하나의 지점에서 그리고 흡착 분리 챔버(100)가 분할되는 대응 구역에서의 흡착 분리 챔버(단일 흡착 분리 챔버(100)가 간략화를 위해 도 2에 도시됨) 내부의 유체의 구성 프로파일의 스냅숏을 도시한다. 흡착 구역(50)은 공급 입구 스트림(5)과 라피네이트 출구 스트림(20) 사이에 위치된다. 이 구역에서, 공급 스트림(5)은 흡착제와 접촉하고, 추출 성분은 흡착되고, 라피네이트 스트림(20)은 인출된다. 도면에 도시된 바와 같이, 라피네이트 스트림(20)은 구성요소가 라피네이트 유체(454)와 있어도 거의 없는 추출 유체(450)를 포함하는 위치로 인출된다. 추출 입구 스트림(15)과 공급 입구 스트림(5) 사이의 흡착제로서 규정되는, 유체 유동에 대해 바로 상류에 정화 구역(55)이 있다. 정화 구역(55)에서, 라피네이트 성분은 무차별의 허공 용적으로 변위되고 탈착 구역(60)을 떠나는 추출 스트림 재료의 일부를 통과시킴으로써 이 구역으로 이동하는 흡착제의 세공 용적 또는 표면으로부터 탈착된다. 정화 구역(55)의 상류의 탈착 구역(60)은 탈착제 스트림(10)과 추출 스트림(15) 사이의 흡착제로서 규정된다. 이 구역으로 통과하는 탈착제는 흡착 구역(50)의 공급과의 이전의 접촉에 의해 흡착되는 추출 성분을 변위시킨다. 추출 스트림(15)은 추출 유체(450)와 있어도 거의 없는 라피네이트 유체(450)를 포함하는 챔버(100)의 위치에서 인출될 수도 있다. 라피네이트 출구 스트림(20)과 흡착제 입구 스트림(10) 사이의 완충 구역(65)은, 탈착제 스트림의 일부가 흡착 구역(50)으로 다시 그 구역 있는 라피네이트 재료를 변위시키도록 완충 구역에 진입한다는 점에서, 추출의 오염을 방지한다. 완충 구역(65)은 라피네이트 성분이 탈착 구역(60)으로 통과하고 추출 스트림(15)을 오염시키는 것을 방지하는 데 충분한 흡착체를 포함한다.With this in mind, FIG. 2 shows the adsorption separation chamber (the single
위에서 설명된 각각의 구역은 일반적으로 미국 특허 제2,985,589호에 설명된 바와 같이 다중 격실 또는 "베드"를 통해 수행된다. 설명된 다양의 스트림의 위치는 수평 액체 수집/분배 그리드에 의해 구조적으로 서로 분리된다. 각각의 그리드는 프로세스 스트림이 흡착제 챔버에 진입하고 떠나는 전달 지점을 형성하는 전달 라인에 연결된다. 이 배열은 채널링 및 다른 비능률을 없애는 것을 통해 챔버 내부의 유체의 분배를 가능하게 하고, 일차 유체 유동의 방향에 대향하는 방향으로 유체의 대류성 백 혼합을 방지하고, 챔버를 통한 흡착제의 이동을 방지한다. 위에서 설명된 각각의 구역은 보통 복수의 2개 내지 10개의, 그리고 보다 보통으로는 3개 내지 8개의 베드를 포함한다. 통상의 모의 가동 베드 흡착 유닛은 흡착제의 24개의 베드를 포함한다. Each zone described above is generally performed through multiple compartments or "beds" as described in U.S. Patent No. 2,985,589. The locations of the various streams described are structurally separated from each other by a horizontal liquid collection / distribution grid. Each grid is connected to a delivery line that forms a delivery point where the process stream enters and leaves the adsorbent chamber. This arrangement enables the distribution of the fluid within the chamber through channeling and other inefficiency elimination, prevents convective back mixing of the fluid in the direction opposite to the direction of the primary fluid flow, and facilitates the movement of the adsorbent through the chamber prevent. Each zone described above usually comprises a plurality of two to ten, and more usually three to eight beds. A typical simulated moving bed adsorption unit comprises 24 beds of adsorbent.
흡착제 챔버로 또는 그로부터 특정한 스트림을 운반하는 데 사용되는 접근 지점(25)에서의 전달 라인이 스텝의 끝에서 아이들 상태로 남아 있는 경우, 이들 화화물이 제2 유동 스트림에 의해 제거될 때까지, 그 스트림을 형성하는 화합물로 채워진 상태로 남을 것이라는 것을 도 1에서 쉽게 알 수 있을 것이다. 이와 관련하여, 후속의 포트(25)로의 유체 스트림의 시프팅시 유체 유동을 용이하게 하도록 중간 전사 라인이 챔버(100, 105)를 따라 각각의 포트(25)에 존재하지만, 현재 관통하는 유체의 유동을 가능하게 하는 능동 전달 라인만, 즉 그들 라인만 도 1에 도시된다는 것을 주목해야 한다. 스트림이 후속의 전달 라인으로 이동한 후에 지금 사용되지 않은 전달 라인에 남겨진 잔류 유체 또는 화합물은 따라서 프로세스 스트림의 초기 부분이 프로세스로부터 제거됨에 따라 프로세스로부터 인출되거나 또는 전달 라인이 흡착 챔버로 스트림을 보낼 때 흡착 챔버로 강제될 것이다. 더 나은 이해를 위해, 도 7이 포함되고 파선으로 사용되지 않은 전달 라인과 흡착제 챔버(902)의 포트로부터 연장되는 실선으로 스트림, 예컨대 스트림(920)에 의해 현재 점유되는 전달 라인을 보여주는 이전 시스템을 도시한다.If the transfer line at the
도 1로 복귀하면, 위에서 설명된 바와 같이, 전달 라인의 잔류 유체의 존재는 모의 가동 베드 흡착 분리 프로세스의 성능에 부정적인 영향을 미칠 수 있다. 예를 들어, 흡착제 챔버로부터 라피네이트 스트림(20)을 제거하도록 이전에 사용된 전달 라인의 잔류 라피네이트는 후속 단계에서 전달 라인으로 이동될 때 공급 스트림(5)으로 흡착 챔버(105)에 플러시될 수도 있다. 유사하게는, 흡착 챔버에 공급 스트림(50)을 유입하도록 이전에 사용된 전달 라인의 잔류 공급은 후속 단계에서 전달 라인으로 이동될 때 추출 스트림(15)으로 전달 라인으로부터 제거될 수도 있다. 마찬가지로, 흡착 챔버로부터 추출 스트림을 제거하는 데 이전에 사용된 전달 라인의 잔류 추출은 그 전달 라인에 후속하여 도착할 때 탈착제 스트림(10)으로 흡착제 챔버(100)에 다시 플러싱될 수도 있다.Returning to Figure 1, as described above, the presence of residual fluid in the delivery line can negatively impact the performance of the simulated movable bed adsorptive separation process. For example, the residual raffinate of a transfer line previously used to remove the
탈착제 스트림(10)이 후속의 전달 라인에 스텝된 후에 흡착제 스트림(10)에 의해 현재 점유되는 전달 라인과 라피네이트 스트림(20)에 의해 현재 점유되는 전달 라인 사이의 중간 전달 라인에 남아 있는 흡착제를 포함하는 잔류 유체가 라피네이트의 분리 동안 에너지 불이익을 야기할 수도 있다는 것이 확인되었다. 보다 구체적으론, 위에서 주목된 바와 같이, 라피네이트 스트림(20)이 중간 전달 라인으로 이동하고 라피네이트가 그를 통해 인출되는 경우, 전달 라인의 잔류 탈착제는 라피네이트 컬럼(150)의 입구로 라인(20')을 따라 라피네이트 스트림(20)과 함께 전달될 것이다. 탈착제는 분별 동안 라피네이트 생성물(170)로부터 분리되기 전에 컬럼 입구 온도까지 가열될 것이다. 따라서, 잔류 탈착제는 입구 온도까지 가열되고 이 잔류 유체가 내부에 잔류 성분을 포함하지 않거나 또는 매우 적게 포함하기 때문에, 분리되는 추가의 라피네이트의 면에서 잇점을 제공하지 않고, 에너지 소비를 필요로 하는 원래의 온도로 다시 냉각된다. 또한, 매우 적은 라피네이트 성분, 예컨대 크실렌을 포함하는 컬럼에 대한 유체의 서지가 컬럼(170)의 정상 상태 작동을 방해할 수 있다는 것이 확인되었다.The
도 1로 복귀하면, 일 태양에 따른 흡착 분리 시스템 및 프로세스가 도시된다. 이 태양에 따르면, 탈착제 플러시 스트림(35)은 라피네이트 스트림(20)을 인출하는 데 후속해서 사용될 전달 라인으로부터 잔류 유체를 제거하기 위해 제공된다. 흡착제 플러시 스트림(35)은 전달 라인을 통해 라피네이트 스트림(20)의 인출 전에 흡착 분리 챔버(105)로부터 떨어져 전달 라인(45)으로부터 전류 유체를 플러싱한다. 탈착제 플러시 스트림(35)은 프로세스의 다른 단계 동안 흡착 분리 챔버(105)의 일 부분에 인접하여 전달 라인(45)으로부터 유체를 제거하는 것으로 도시되지만, 탈착제 플러시 스트림(35)은 전달 라인으로부터 흡착 분리 챔버(100)로 잔류 유체를 제거하는 데 사용된다는 것에 주목해야 한다. 두 개 보다 적은 또는 두 개 이상의 흡착 분리 챔버가 여기에 설명된 범주 내에서 이용될 수도 있다.Returning to Fig. 1, an adsorption separation system and process according to one aspect are shown. According to this aspect, the desorbent
탈착제 플러시 스트림(35)은 전달 라인(45)으로부터 라피네이트 컬럼(150)에 대한 입구와는 다른 목적지를 향해 잔류 유체를 플러싱한다. 유리하게는, 이 방식에서, 전달 라인(45)의 잔류 유체는 후속의 단계 동안 전달 라인(45)을 통해 라피네이트 스트림(20)의 인출 동안 라피네이트 스트림(20)과 혼합되지 않고 라피네이트 컬럼(150)의 입구로 보내진다. 제1 목적지는 라피네이트 스트림과 잔류 유체의 일 부분을 흡착 분리 챔버(100)로 순환시키기 위한 순환 라인(10')일 수도 있다. 이와 관련하여, 유체의 일 부분을 흡착 분리 챔버(100)로 다시 순환시킴으로써 라피네이트 분별 컬럼(150)에 의해 프로세싱되는 유체의 양이 감소된다. 전달 라인의 잔류 유체가 라피네이트 스트림 유체 보다 많은 백분율의 탈착제를 포함하기 때문에, 이 과도한 탈착제가 유리하게는 라피네이트 분별 컬럼(150)에 보내지지 않고 분리된다. 라피네이트 분별 컬럼 입구(165)에 진입하는 유체가 컬럼에서 가열되기 때문에, 잔류 유체의 과도한 탈착제가 라피네이트 분별 컬럼(150)에 유입되지 않으면, 추출 생성물의 추가의 수율을 제공하지 않고 가열되어 에너지 불이익을 초래한다. 따라서, 과도한 탈착제가 라피네이트 컬럼(150)에 유입되지 않도록 유체의 초기 슬러그를 전용함으로써, 시스템이 필요로 하는 에너지의 양이 감소된다.The desorbent
보다 상세에 의하면, 일 태양에 따르면, 탈착제 플러시 스트림(350은 흡착 분리 챔버(100)로부터 떨어져 전달 라인(45)의 잔류 유체를 플러싱한다. 전달 라인이 도 1에 도시된 단계 간격 동안 탈착제 플러시 스트림(35)을 위해 사용되지만, 그러나 이전 또는 후속의 단계 동안 탈착제 플러시 스트림(35)은 다른 스트림과 함께 후속의 전달 라인으로 이동하거나 후속의 전달 라인으로부터 잔류 유체를 제거하는 데 이용된다는 것을 주목해야 한다.More specifically, according to one aspect, the desorbent flush stream 350 flushes the residual fluid in the
일 접근법에서, 탈착제 플러시 스트림(35)은 탈착제 스트림(10)과 라피네이트 스트림(20) 사이에서 중간 전달 라인(45)에 위치설정된다. 이와 관련하여, 전달 라인(45)으로부터 잔류 유체를 플러싱하기 위해서, 흡착제 챔버(100), 그리고 보다 구체적으로는 전달 라인(45)에 대응하는 전소 라인 포트(45')에 인접한 완충 구역(65)으로부터의 유체는 흡착제 챔버(100)로부터 인출되고 흡착제 챔버(100, 105)로부터 떨어져 잔류 유체를 플러싱하는 데 사용된다. 탈착제 플러시 스트림(35)은 이어서 라인(10')을 거쳐 흡착 분리 챔버로 순환되는 것을 포함하는, 추가의 프로세싱을 위해 전달될 수도 있다. In one approach, the desorbent
완충 구역(65)으로부터의 이 유체가, 전달 라인(45)으로부터 후속해서 인출되는 라피네이트 스트림(20)과 구성요소가 유사하기 때문에, 탈착 플러시 후에 베드 라인에 남아 있는 잔류 유체는 유리하게는 원하는 라피네이트 스트림 구성요소와 유사할 것이다. 탈착제 스트림(10) 전달 라인과 라피네이트 스트림(20) 전달 라인 사이의 정화 구역과 유체 연통하는 몇개의 전달 라인이 있을 수도 있기 때문에, 라피네이트 스트림(20) 전달 라인에 가까운 완충 구역을 사용하여 중간 전달 라인으로부터 떨어져 잔류 탈착제를 포함하는 잔류 유체를 플러싱하는 것이 유리할 수도 있다. 이 방식으로, 전달 라인(45)으로부터 잔류 유체를 플러싱하는 데 사용되는 완충 구역(65) 유체는, 탈착제 스트림(10)에 의해 현재 점유되는 전달 라인에 더 가까운 전달 라인에서 흡착제 플러시가 이행된다면, 라피네이트 스트림(20)과 구성요소가 더 유사할 수도 있다. 이를 위해, 일 예에서, 탈착제 플러시 스트림(35)은 라피네이트 스트림(20)에 의해 현재 점유되는 전달 라인으로부터 두 개의 전달 라인 내부에, 그리고 보다 양호하게는 다른 예에 의해 라피네이트 스트림(20)에 의해 현재 점유되는 전달 라인으로부터 한 개의 전달 라인 내부에 있다.Because this fluid from the
일 예에서, 탈착제 스트림(10)은 90% 초과의 탈착제를 포함하고 다른 예에서는 95% 초과의 탈착제를 포함한다. 일 예에서, 탈착제 스트림(10)은 10% 미만의 비우선적으로 흡착되는 성분을 포함하고 다른 예에서는 1% 미만의 비우선적으로 흡착되는 성분을 포함한다. 일 예에서, 전달 라인(45)으로부터 잔류 유체를 플러싱하도록 완충 구역(65)으로부터 인출되는 유체는 90%와 95% 사이의 탈착제와, 1%와 5% 사이의 비우선적으로 흡착되는 성분을, 다른 예에서는, 95%와 99% 사이의 탈착제와 1%와 5% 사이의 비우선적으로 흡착되는 성분을 포함할 수도 있다.In one example,
일 접근법에서, 탈착제 플러시 스트림(35)은 라인(35')을 통해 유체 순환 라인(10')으로 통과된다. 유체 순환 라인(10')은 분별 컬럼(150, 175)을 거쳐 분리되고 프로세스에서 재사용되는 흡착 분리 챔버(100)로 다시 순환되는 탈착제를 주로 포함할 수도 있다. 일 접근법에서, 탈착제 플러시 스트림은 라피네이트 분별 컬럼(150)에 의해 분리되는 탈착제와 조합되는 라피네이트 분별 컬럼(150)의 바닥부로 라인(35')을 거쳐 보내지고 라피네이트 바닥 펌프(160)를 거쳐 유체 순환 라인(10')으로 보내진다. 다른 접근법에서, 이차 플러시 스트림은 추출 분별 컬럼(175)에 의해 분리되는 탈착제와 조합되는 추출 분별 컬럼(175)의 바닥부로 라인(35')을 거쳐 보내지고 추출 바닥 펌프(185)를 거쳐 유체 순환 라인(10')으로 보내진다. 또 다른 접근법에서, 탈착제 플러시 스트림의 제1 및 제2 부분은 라피네이트 분별 컬럼(150)의 바닥부(155)와 추출 분별 컬럼(175) 각각으로 라인(35')을 거쳐 보내질 수도 있다.In one approach, desorbent
또한, 일 접근법에서, 전달 라인(45)의 탈착제 플러시 후에, 후속의 간헐적 단계 동안, 라피네이트 스트림(20)이 전달 라인(45)을 통해 인출되는 경우, 전달 라인(45) 내부의 유체는 라피네이트 스트림(20)으로 인출되고 증류를 거쳐 분리되도록 라피네이트 분별 컬럼(150)으로 보내질 것이다. 라피네이트 스트림(20)과 함께 라피네이트 분별 컬럼(150)으로 보내지는 탁찰제 플러시 후에 전달 라인(45) 내부의 잔류 유체는 라피네이트 스트림(20)과 함께 가열된다. 이 잔류 유체는 전달 라인(45)으로부터 이전에 플러싱되는 잔류 유체 보다 라피네이트 스트림(20)과 구성요소가 더 유사하기 때문에, 이 유체의 분별은 결과적으로 원하는 라피네이트 생성물(170)의 회수를 증가시킬 것이다. 따라서, 종래 시스템과는 달리, 이 유체의 증류는 컬럼 바닥부(155)로부터 분리되도록 일차 흡착제 보다 오히려 라피네이트 생성물(195)의 추사의 수율을 초래하기 때문에, 라피네이트 스트림(20)과 후속해서 어울리고 라피네이트 분별 컬럼(150)에 보내지는 탈착제 플러시 후에 전달 라인(45)에 남아 있는 유체는 불필요한 유틸리티 불이익을 초래하지 않을 것이다.Also, in one approach, when the
일 접근법에서, 탈착제 플러시 스트림(35)은 흡착 분리 챔버(100 또는 105)로부터 인출되고 전달 라인(45)을 따라 보내진다. 일 접근법에서, 회전 밸브(300)가 제공되어 흡착제 플러시 스트림(35)은 전달 라인(45)을 통해 인출되고 회전 밸브(33)로 안내된다. 이 접근법에 따르면, 탈착제 플러시 스트림 유체가 탈착제 플러시 네트 스트림 라인(35')에 통과되는, 전용 탈착제 플러시 스트림 트랙라인(478)이 제공될 수도 있다. 잔류 탈착제 네트 스트림 플러시 라인(35')은 흡착 분리 챔버(100, 105)로 잔류 탈착제를 순환시키기 위해서 탈착제 네트 라인(10')과 유체 연통할 수도 있다. 이를 위해, 잔류 탈착제 네트 스트림 플러시 라인(35')은 추출 컬럼 바닥부(180)와 라피네이트 컬럼 바닥부(155) 중 하나 또는 양자 모두와 유체 연통할 수도 있고, 잔류 탈착제는 바닥부와 조합되어 라인(10')을 거쳐 흡착 분리 챔버(100, 105)로 다시 순환될 수 있다. 흡착 분리 챔버(100, 105)의 각각의 전달 라인을 위한 전용의 잔류 탈착제 플러시 네트 스트림 라인을 제공하는 것과 같이, 회전 밸브(300)가 없는 다른 구성이 여기에서 또한 고려된다. In one approach, the desorbent
전술한 바와 같이, 본 발명의 다양한 태양에 따르면, 향류식 흡착 분리는 적어도 하나의 우선적으로 흡착되는 성분과 적어도 하나의 비우선적으로 흡착되는 성분을 포함하는 공급 스트림(5)과, 탈착제 스트림(10)을 유체 연통하여 직결로 연결되는 복수의 베드를 갖고 흡착 분리 챔버 속으로 유체를 유입하고 흡착 분리 챔버로부터 유체를 제거하기 위해 유체 연통하는 전달 라인을 갖는 예정된 개수의 이격된 포트를 포함하는 다중 베드 흡착 분리 챔버를 따라 두 개의 다른 대응 전달 라인을 거쳐 두 개의 다른 포트(25) 속으로 공급 스트림을 유입하는 단계와, 두 개의 다른 대응 전달 라인을 거쳐 다중 베드 흡착 분리 챔버의 두 개의 다른 포트를 통해서 추출 스트림(15) 및 라피네이트 스트림(20)을 인출하는 단계를 포함한다. 흡착 분리 챔버(100, 105)에 유입되고 그로부터 인출되는 다양한 스트림은 후속의 포트에 대해 하류로 후속해서 이동되거나 또는 스텝된다. 다양한 스트림은 예를 들어 회전 밸브(300)를 회전시킴으로써, 통상 후속의 포트(25)에 동시에 스텝되고, 예정된 스텝 시간 간격 동안 특정한 포트(25) 또는 스텝에서 유지된다. 위에서 논의된 바와 같이, 일 접근법에서, 4개와 100개의 포트(25), 다른 접근법에서 12개와 48개 사이의 포트, 또 다른 접근법에서 20개와 30개 사이의 포트, 같은 개수의 대응 전달 라인이 존재한다. 일 예에서, 흡착 분리 챔버 또는 챔버들(100, 105)은 24개의 포트를 포함하고 각각의 스트림은 완전한 사이클 동안 24개의 포트(25)의 각각으로 이동되어, 각각의 스트림은 사이클 동안 각각의 포트(25) 및 대응 전달 라인을 점유한다. 이 예에서, 사이클은 일 접근법에서 20분 내지 40분 이고 다른 접근법에서 22분 내지 35분일 수도 있다. 일 접근법에서, 스텝 시간 간격은 30초 내지 2분이다. 다른 접근법에서, 스텝 시간 간격은 45초 내지 1분 30초이다. 다른 접근법에서, 스텝 시간 간격은 50초 내지 1분 15초이다. As described above, according to various aspects of the present invention, the countercurrent adsorptive separation comprises a feed stream (5) comprising at least one preferentially adsorbed component and at least one preferentially adsorbed component, and a desorbent stream Comprising a predetermined number of spaced ports having a plurality of beds directly connected in fluid communication with the adsorptive separation chamber and having a delivery line for fluid flow into the adsorptive separation chamber and for fluid removal from the adsorptive separation chamber, Introducing a feed stream into two different ports (25) through two different corresponding delivery lines along the bed adsorptive separation chamber, and introducing two different ports of the multi-bed adsorptive separation chamber via two different corresponding delivery lines (15) and the raffinate stream (20). The various streams which enter and exit the
이와 관련하여, 프로세스는 스텝 시간 간격 동안 비균일 또는 동적 체적 유량으로 공급 스트림(5), 탈착제 스트림(10), 추출 스트림(15) 및 라피네이트 스트림(200)을 포함하는, 통상의 스트림 중 2개에 의해 현재 점유되는 두 개의 라인 사이의 중간 전달 라인을 플러싱하는 단계를 포함한다. 일 태양에 따르면, 프로세스는 스텝 시간 간격의 제1 부분 동안 제1 유량으로 중간 전달 라인(45)을 플러싱하는 단계를 포함한다. 프로세스는 제1 부분보다 스텝 시간 간격 동안 후에 스텝 시간 간격의 제2 부분 동안 제2 유량으로 중간 전달 라인을 플러싱하는 단계를 포함한다. 이 방식으로, 더 큰 체적의 유체가 다른 부분 동안보다 스텝 시간 간격의 제1 및 제 2 부분 중 하나 동안 중간 전달 라인으로부터 플러싱된다. 비 일정한 유량으로 전달 라인을 플러싱하는 단계는, 중간 전달 라인으로 또는 그로부터 유체를 유입하는 타이밍뿐만 아니라, 중간 전달 라인으로 또는 그로부터 플러싱되는 유체의 구성요소의 면에서 성능 장점을 제공할 수도 있다. In this regard, the process may be performed in a conventional stream, including the
일 태양에서, 비 일정한 유량은 스텝 시간 간격의 적어도 일 부분 동안 증가하거나 또는 감소하는 램프식으로 또는 기하급수적으로 증가 또는 감소하는 유량을 포함할 수도 있다. 이와 관련하여, 램프식 유량은 스텝 시간 간격의 일 부분 동안 증가하거나 감소할 수 있고 그 시간 동안 선형으로 또는 비선형으로, 예컨대 기하급수적으로 변동될 수도 있다. 다른 태양에 의해, 비 일정한 유량은 제1 유량 및 제2 유량 중 하나 또는 양자 모두가 일정하고 하나가 제1 유량 및 제2 유량 중 다른 하나와 다르도록 유량의 스텝 증가 또는 감소를 포함할 수도 있다. 또 다른 태양에서, 비 일정한 유량은 체적 유량의 램프식 부분과 스텝 증가 및 감소의 조합을 포함할 수도 있다. 비 일정한 유량은 또한 스텝 시간 간격의 추가의 부분 동안 추가의 유량을 포함할 수도 있다. 비 일정한 유량은 또한 스텝 시간 간격의 추가의 부분 동안 추가의 유량을 포함할 수도 있다. 유량은 증가하고, 감소하고, 또는 특정한 스텝 동안 변화되지 않은 상태로 남아 있을 수도 있다. 또한, 유량은 초기 값으로부터 높은 값, 낮은 값 또는 스텝의 결말에서 제로로 변화될 수도 있다. 또한, 스텝 시간 간격 동안 유량 중 하나는 제로 유량일 수도 있고, 스텝 시간 간격의 그 부분 동안 중간 전달 라인을 통해 유체가 조금 유동하거나 유동하지 않는다. 도 4 내지 도 6은 다양한 태양에 따른 비 일정한 유량의 예들을 도시한다. 도 4는 스텝 시간 간격의 적어도 일 부분 동안 오버 타임(1020)을 증가시키는 램프식 유량(1015)을 도시한다. 이 예에서, 제1 유량(1005)은 제2 유량(1010)보다 낮아서, 제1 부분 동안보다 스텝 시간 간격의 제2 부분 동안 큰 체적의 유체가 플러싱된다. 다른 예에서, 램프식 유량은 오버 타임을 감소시키고 제1 유량은 제2 유량보다 크고 제2 부분 동안보다 스텝 시간 간격의 제1 부분 동안 큰 체적의 유체가 플러싱된다. 한편, 도 5는 비 일정한 스텝형 유량의 일 예를 도시한다. 이 예에서, 유량(1115)은 스텝 시간 간격(1120)의 제1 부분 동안 제1의 일반적으로 일정한 유량(1105)이고 스텝 시간 간격(1120)의 제2 부분 동안 제2의 일반적으로 일정한 높은 유량(1110)으로 증가한다. 다른 예에서, 스텝형 유량은 제1 유량보다 낮은 스텝 시간 간격의 제2 부분 동안 제2의 일반적으로 일정한 유량을 갖고 스텝 시간 간격의 제1 부분 동안 많은 체적의 유체가 플러싱된다. 제1 및 제2 부분 중 하나 동안의 체적 유량은 다양한 태양에 따르면 제로일 수도 있다. 또 다른 예에서, 도 6에 도시된 바와 같이, 스텝 시간 간격(1220)의 제1 부분에서의 유량(1215)은 제1 유량(1205)으로 시작한 다음에 스텝 시간 간격(1220)의 제2 부분 동안 오버 타임을 기하급수적으로 감소시키는 제2 유량(1210)을 포함한다. 스텝 시간 간격의 대응 제1 및 제2 부분 동안 다른 제1 및 제2 유량을 갖고, 다른 유량을 갖는 스텝 시간 간격의 추가의 부분이 있을 수도 있는, 본 발명의 다양한 태양에 따른 다른 유량 프로파일이 또한 고려된다.In one aspect, the non-constant flow rate may include ramp rates that increase or decrease during at least a portion of the step time interval or that increase or decrease exponentially. In this regard, the ramp flow rate may increase or decrease during a portion of the step time interval and may vary linearly or nonlinearly over time, e.g., exponentially. By another aspect, the non-constant flow rate may include a step increase or decrease of the flow rate such that one or both of the first flow rate and the second flow rate is constant and one is different from the other of the first flow rate and the second flow rate . In another aspect, the non-constant flow rate may include a combination of stepped increase and decrease with a ramped portion of the volumetric flow rate. The non-constant flow rate may also include an additional flow rate during an additional portion of the step time interval. The non-constant flow rate may also include an additional flow rate during an additional portion of the step time interval. The flow rate may increase, decrease, or remain unchanged during a particular step. The flow rate may also be changed from an initial value to a high value, a low value, or to zero at the end of the step. Also, one of the flows during the step time interval may be zero flow, and the fluid does not flow or flow through the intermediate transfer line during that portion of the step time interval. Figures 4 to 6 illustrate examples of non-constant flow rates in accordance with various aspects. FIG. 4 shows a
일 태양에 따르면, 전달 라인 내부의 잔류 유체 중 대부분 또는 전부가 스텝 시간 간격의 제1 또는 제2 부분 동안 플러싱되도록, 제1 및 제2 유량 중 하나는 연관된 밸브와 중간 전달 라인(45)의 체적의 50%와 400% 사이를 플러싱하는 데 충분하다. 다른 태양에 따르면, 제1 및 제2 유량 중 하나는 스텝 시간 간격의 제1 또는 제2 부분 동안 연관된 밸브 체적 및 전달 라인(45)의 75%와 200% 사이를 플러싱하는 데 충분하다. 또 다른 태양에서, 제1 및 제2 유량 중 하나는 스텝 시간 간격의 제1 또는 제2 부분 동안 연관된 밸브 체적 및 전달 라인(45)의 90%와 150% 사이를 플러싱하는 데 충분하다. 다양한 태양에 따른 제1 및 제2 유량 중 다른 하나는 일 접근법에서 밸브 체적과 전달 라인의 0%와 75% 사이를, 다른 접근법에서 밸브 체적과 전달 라인의 0%와 50% 사이를, 또 다른 접근법에서 밸브 체적과 전달 라인의 0%와 25% 사이를 플러싱하는 데 충분할 수도 있다.According to one aspect, one or both of the first and second flow rates may be adjusted such that the volume of the intermediate transfer line (45) is greater than the volume of the first valve and the second transfer line (45) so that most or all of the fluid remaining inside the transfer line is flushed during the first or second portion of the step time interval Is sufficient to flush between 50% and 400%. According to another aspect, one of the first and second flow rates is sufficient to flush between the associated valve volume and between 75% and 200% of the
일 태양에 따르면, 제2 유량은 제1 유량보다 커서, 스텝 시간 간격의 제1 부분 동안보다 스텝 시간 간격의 제2 부분 동안 더 큰 체적의 유체가 플러싱된다. 이 태양에 따른 프로세스는 잔류 유체가, 흡착 분리 챔버(100, 105)로부터 인출되는 플러싱 유체로, 흡착 분리 챔버(100, 105)로부터 떨어져 플러싱되는 경우 특별히 유용할 수도 있다. 이와 관련하여, 플러싱 유체는 일정한 유량이 사용될 때 또는 제1 유량이 제2 유량보다 클 때보다 흡착 분리 챔버 내부에서 드웰 시간(dewell time)에 제공된다. 이것은 유리하게는 플러싱 유체의 성분의 큰 분리를 제공하고 플러싱 유체는 흡착 분리 챔버(100, 105)로부터 인출되거나 그 속으로 유입되는 후속의 스트림보다 구성 요소가 더 유사할 것이다.According to one aspect, the second flow rate is greater than the first flow rate, so that a larger volume of fluid is flushed during a second portion of the step time interval than during a first portion of the step time interval. The process according to this aspect may be particularly useful when residual fluid is flushed away from the
일 예에서, 프로세스는, 스텝 시간 간격의 제2의 후속의 부분 동안 제2 체적 유량 미만인 스텝 시간 간격의 제1 부분 동안 제1 체적 유량으로, 흡착제 스트림에 의해 이전에 점유된 것으로부터 잔류 탈착제 유체를 포함할 수도 있는 중간 전달 라인(45)을 플러싱하는 단계를 포함한다. 이 방식으로, 완충 구역(65)로부터 인출되는 플러싱 유체가 완충 구역(65)에 긴 시간량을 제공하였고, 후속해서 수속의 스텝 동안 중간 전달 라인(45)으로부터 인출되는 라피네이트 스트림(20)과 구성요소가 더 유사하다. 이 방식으로 잔류 탈착제 플러시 스트림(35)의 유량을 동적으로 변경함으로써, 플러시 후에 전달 라인(45)에 남이 있는 잔류 유체는 라피네이트 컬럼(150)으로 통과되어야만 하는 소량의 탈착제를 포함하고, 탈착제로부터 라피네이트 생성물(170)을 분리시키는 것과 연관하여 에너지 불이익을 추가로 감소시킨다.In one example, the process is performed at a first volume flow rate during a first portion of a step time interval that is less than a second volume flow rate during a second subsequent portion of the step time interval from a previously occupied by the adsorbent stream to a residual desorbent And flushing the
다양한 태양에 따르면, 동적 플러싱 동안 전달 라인을 통한 유체의 체적 유량은 밸빙 및 제어기를 사용하여 제어될 수도 있다. 밸빙은 관통하여 유동하는 유체의 체적 유량을 제어 또는 억제하도록 전달 라인 자체에 합체될 수도 있다. 제어기는 전달 라인을 통해 유체의 유량 및 밸브를 제어하기 위해 제공될 수도 있다. 밸빙은 또한, 시스템 내부의 다른 위치에 예를 들어 회전 밸브가 합체될 때 회전 밸브(300)의 하류측 상에 도는 시스템의 구성부품 하류로 유체를 전달하기 위한 라인, 예컨대 추출 분별 컬럼(175) 또는 라피네이트 분별 컬럼(150) 각각에 유체를 전달하기 위한 라인(15', 20') 하류에서 합체될 수도 있다.According to various aspects, the volume flow rate of fluid through the delivery line during dynamic flushing may be controlled using a valve and controller. The valve may be incorporated into the delivery line itself to control or inhibit the volumetric flow rate of the fluid flowing therethrough. The controller may be provided to control the fluid flow rate and valve through the delivery line. The valve may also include a line for delivering fluid downstream of the components of the system, such as an
잔류 유체를 플러싱하기 위해 여기에 설명된 시스템은 하나 이상의 플러시 프로토콜, 예를 들어 이전에 설명된 바와 같은 일차, 이차, 또는 삼차 플러시 또는 공동 계류중인 공개되지 않은 미국 특허출원 제13/630,461호에 설명된 하나 이상의 플러시 프로토콜과 함께 이용될 수도 있다. 플러싱 프로토콜은 분리 또는 순도 요구 조건을 충족시키기 위해 분리 프로세스를 향상시킬 뿐만 아니라 시스템 및 프로세스의 에너지 효율을 향상시키도록 선택될 수도 있다.The system described herein for flushing the residual fluid is described in one or more flush protocols, such as, for example, primary, secondary, or tertiary flush as described previously or in co-pending U.S. Patent Application No. 13 / 630,461 RTI ID = 0.0 > flush < / RTI > protocol. The flushing protocol may be selected to enhance the separation process or to improve the energy efficiency of the system and process as well as to improve the separation process to meet separation or purity requirements.
다양한 흡착제가 본 모의 가동 베드 프로세스를 위해 채용될 수도 있다. 따라서, 다른 시브(sieve)/탈착제 조합이 다른 분리에 사용되기 때문에, 본 발명의 실시는 특정한 흡착제 또는 흡착제/탈착제 조합의 사용에 관련되거나 또는 그에 제한되지 않는다. 흡착제는 제올라이트를 포함하거나 포함하지 않을 수도 있다. 여기에 설명된 프로세스에서 사용될 수도 있는 흡착제의 예는 탄소계 몰리큘러 시브를 포함하는 넌제올리틱 몰리큘러 시브, 실리카라이트, 및 X 및 Y 제올라이트로 분류되는 결정질 알루미늄규산염 몰리큘러 시브(crystalline aluminosilicates molecular sieve)를 포함한다. 이들 많은 미세다공성 몰리큘러 시브의 구성요소 및 합성은 이 교시를 위해 여기에 포함되는, 미국 특허 제4,793,984호에 제공되고 있다. 흡착제에 대한 정보는 미국 특허 제4,385,994호, 제4,605,492호, 제4,310,440호 및 제4,440,871호로부터 또한 얻을 수도 있다.A variety of adsorbents may be employed for the present moving bed process. Thus, because different sieve / desorbent combinations are used for different separations, the practice of the present invention is not limited to or related to the use of a particular adsorbent or adsorbent / desorbent combination. The adsorbent may or may not contain zeolite. Examples of adsorbents that may be used in the process described herein include crystalline aluminosilicates molecular sieves, which are classified as non-oligomeric molricular sieves including carbon-based molcular sieves, silicalite, and X and Y zeolites ). The components and synthesis of many of these microporous molricular sieves are provided in U.S. Patent No. 4,793,984, which is incorporated herein by reference. Information on adsorbents may also be obtained from U.S. Patent Nos. 4,385,994, 4,605,492, 4,310,440 and 4,440,871.
액상 작동을 위해 비교적 일정한 압력 및 온도로 일반적으로 연속하여 작동되는 흡착 분리 프로세스에서, 탈착제 재료는 몇개의 기준을 만족시키도록 선택될 수도 있다. 첫째, 탈착제 재료는 추출 성분이 이하의 흡착 사이클에서 탈착제 재료를 변위시키는 것을 부당하게 방지하지 않도록 강하게 흡착되지 않고 적당한 질량 유량과 함께 흡착제로부터 추출 성분을 변위시켜야만 한다. 선택성의 면에서 표현되었지만, 흡착제가 라피네이트 성분에 대해 탈착제 재료를 위한 것보다 라피네이트 성분에 대해 추출 성분을 위해 더 선택적인 것이 일반적으로 바람직하다. 둘째, 탈착제 재료는 특정한 흡착제와 특정한 공급 혼합물과 양립할 수 있어야만 한다. 보다 구체적으로는, 이들은 라피네이트 성분에 대한 추출 성분을 위한 흡착제의 선택성 또는 흡착제의 용량을 감소시키거나 또는 파괴시키지 않아야 한다. 또한, 탈착제 재료는 추출 성분 또는 라피네이트 성분과 화학적으로 반응하거나 또는 그들의 화학적 반응을 야기시키지 않아야만 한다. 추출 스트림과 라피네이트 스트림 양자 모두는 통상 탈착제 재료와 탈착제 재료 및 추출 성분 도는 라피네이트 성분을 포함하는 임의의 화학적 반응물과의 혼합물의 흡착제 허공 용적으로부터 제거되고 또는 양자 모두는 생성물 회수를 복잡하게 만들고 막을 것이다. 탈착제는 또한 분별에 의해서와 같이, 추출 및 라피네이트 성분으로부터 쉽게 분리되어야만 한다. 탈착제는 특정한 용도에 따라 무겁거나 또는 가벼운 탈착제를 포함할 수도 있다. 소정의 실시예들에서, 무거운 흡착제가 파라디에틸벤젠, 파라디이소프로필벤젠, 테트랄린 등 및 그 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된다. 소정 실시예들에서, 톨루엔 등은 가벼운 탈착제로서 사용될 수 있다. 파라디에틸벤젠(p-DEB)은 C8 방향족 화합물 이성질체보다 높은 끓는점을 갖고, 이와 같이, p-DEB는, 분별 증류 컬럼에서 C8 이성질체로부터 분리될 때, 바닥(즉, 무거운) 생성물이다. 유사하게는, 톨루엔은 C8 방향족 화합물 이성질체보다 낮은 끓는점을 갖고, 이와 같이, 톨루엔은, 분별 증류 컬럼에서 C8 이성질체로부터 분리될 때, 오버헤드(즉, 가벼운) 생성물이다. p-DEB는 프라크실렌의 분리에서 탈착제로서 사용하기 위한 상업적 기준이 되어 왔다. 따라서, 추출 분별 컬럼과 라피네이트의 바닥 부분으로서 제거되는 탈착제를 위에서 설명하였지만, 탈착제는 사용되는 특정한 탈착제 및 분리 유형에 따라 분별 컬럼의 오버헤드 또는 사이드컷으로서 제거될 수도 있다는 것을 이해해야 한다. In an adsorptive separation process that is generally continuously operated at relatively constant pressures and temperatures for liquid phase operation, the desorbent material may be selected to meet several criteria. First, the desorbent material must displace the extractant from the adsorbent with a moderate mass flow rate without strong adsorption so that the extractant component does not unduly prevent displacement of the desorbent material in the following adsorption cycles. Although expressed in terms of selectivity, it is generally desirable for the adsorbent to be more selective for the extract component relative to the raffinate component than for the desorbent component for the raffinate component. Second, the desorbent material must be compatible with the particular adsorbent and the particular feed mixture. More specifically, they should not reduce or destroy the selectivity of the adsorbent for the extraction component to the raffinate component or the capacity of the adsorbent. In addition, the desorbent material must not chemically react with the extraction component or the raffinate component or cause its chemical reaction. Both the extract stream and the raffinate stream are typically removed from the adsorbent void volume of a mixture of the desorbent material and the desorbent material and any chemical reagents including the extraction component or the raffinate component or both both complicate product recovery I will create and stop. The desorbent must also be readily separated from the extraction and raffinate components, such as by fractionation. The desorbent can also include heavy or light desorbents depending on the particular application. In certain embodiments, the heavy adsorbent is selected from the group consisting of paradiethylbenzene, paradiisopropylbenzene, tetralin, and the like, and combinations thereof. In certain embodiments, toluene and the like may be used as a light desorbent. P-DEB has a higher boiling point than the C 8 aromatic compound isomer, and thus p-DEB is the bottom (i.e., heavy) product when separated from the C 8 isomer in the fractionation column. Similarly, toluene has a lower boiling point than the C 8 aromatic compound isomer, and thus toluene is an overhead (i.e., mild) product when separated from the C 8 isomer in a fractionation column. p-DEB has been a commercial standard for use as a desorbent in the separation of praxylene. Thus, although a desorbent is described above that is removed as the bottom fraction of the extract fractionation column and raffinate, it should be understood that the desorbent may be removed as an overhead or side cut of the fractionation column depending on the particular desorbent used and the type of separation used .
일반적인 흡착 조건은 20℃ 내지 250℃ 범위의 온도를 포함하고, 파라크실렌에는 60℃ 내지 200℃가 바람직하다. 흡착 조건은 또한 액상으로 유지하는 데 충분한, 대기압 내지 2MPa일 수도 있는, 압력을 포함한다. 탈착 조건은 일반적으로 흡착 조건에 사용되는 것과 동일한 온도 및 압력의 범위를 포함한다. 다른 조건이 다른 추출 화합물에 채용될 수도 있다.Typical adsorption conditions include a temperature in the range of 20 ° C to 250 ° C, and para-xylene is preferred to be in the range of 60 ° C to 200 ° C. The adsorption conditions also include pressure, which may be from atmospheric pressure to 2 MPa, sufficient to maintain the liquid phase. The desorption conditions generally include the same temperature and pressure ranges as those used for the adsorption conditions. Other conditions may be employed for other extraction compounds.
위 설명 및 예들은 그 범주를 제한하지 않고 본 발명을 예시하기 위한 것이다. 본 발명의 특정한 실시예들을 도시하고 설명하였지만, 본 기술분야의 숙련자에게는 수많은 변형과 수정이 있을 수도 있고, 후속의 청구범위에서 본 발명의 진정한 기술사상 내에서 모든 이들 수정과 변형을 포함하려는 것이다. The above description and examples are intended to illustrate the invention without limiting its scope. While particular embodiments of the present invention have been shown and described, it is evident that many alternatives, modifications and variations will be apparent to those skilled in the art, and it is intended by the following claims to cover all such modifications and changes as fall within the true spirit of the invention.
구체적인 Concrete 실시예Example
아래에서는 특정 실시예에 관하여 설명하지만, 이 설명은 예시적인 것으로 의도되며, 앞의 설명 및 첨부된 청구범위의 범주를 제한하는 것으로 의도되지 않는다는 점이 이해될 것이다.Although specific embodiments are described below, it is to be understood that the description is intended to be illustrative, and not to limit the scope of the foregoing description and appended claims.
본 발명의 제1 실시예는 모의 향류식 흡착 분리에 의해 공급 스트림의 성분을 분리하는 프로세스이며, 적어도 하나의 우선적으로 흡착되는 성분과 적어도 하나의 비우선적으로 흡착되는 성분을 포함하는 공급 스트림과, 탈착제 스트림을, 유체 연통하여 직결로 연결되는 복수의 베드를 갖고, 흡착 분리 챔버 속으로 유체를 유입하고 흡착 분리 챔버로부터 유체를 제거하기 위해 유체 연통하는 대응 전송 라인을 갖는 예정된 개수의 이격된 포트를 포함하는 흡착 분리 챔버를 따라 두 개의 다른 대응 전달 라인을 거쳐 두 개의 다른 포트 속으로 유입하는 단계와, 두 개의 다른 대응 전달 라인을 거쳐 다중 베드 흡착 분리 챔버의 두 개의 다른 두 개의 다른 포트를 통해서 추출 스트림 및 라피네이트 스트림을 인출하는 단계와, 중간 전달 라인으로부터 잔류 유체를 제거하도록 흡착 분리 챔버로부터 떨어져 탈착제 스트림 전달 라인과 라피네이트 스트림 전달 라인 사이의 중간 전달 라인으로부터 잔류 탈착제를 포함하는 잔류 유체를 플러싱하는 단계와, 중간 전달 라인으로부터 플러싱된 잔류 유체를 라피네이트 컬럼의 입구와는 다른 목적지로 안내하는 단계와, 중간 전달 라인으로 라피네이트 스트림을 이동시키고 중간 전달 라인을 통해 라피네이트 스트림을 인출하는 단계를 포함한다. 본 발명의 실시예는 이 문단의 제1 실시예까지 이 문단의 이전 실시예들 중 하나, 임의 또는 모두이고, 잔류 유체를 플러싱하는 단계는 중간 전달 라인에 인접하여 흡착 분리 챔버로부터 완충 구역 유체로 잔류 유체를 플러싱하는 단계를 포함한다. 본 발명의 실시예는 이 문단의 제1 실시예까지 이 문단의 이전 실시예들 중 하나, 임의 또는 모두이고, 중간 전달 라인은 라피네이트 스트림에 의해 현재 점유되는 전달 라인의 두 개의 전달 라인 내부에 있다. 본 발명의 실시예는 이 문단의 제1 실시예까지 이 문단의 이전 실시예들 중 하나, 임의 또는 모두이고, 완충 구역 유체는 잔류 유체보다 낮은 농도의 탈착제를 갖는다. 본 발명의 실시예는 이 문단의 제1 실시예까지 이 문단의 이전 실시예들 중 하나, 임의 또는 모두이고, 라피네이트 스트림은 중간 전달 라인 내부의 잔류 완충 구역 재료와 함께 인출되고, 라피네이트 스트림 및 잔류 완충 구역 재료를 라피네이트 컬럼에 통과시킨다. 본 발명의 실시예는 이 문단의 제1 실시예까지 이 문단의 이전 실시예들 중 하나, 임의 또는 모두이고, 하나의 전달 라인은 탈착제 스트림에 의해 이전에 점유되어 하나의 전달 라인 내부의 잔류 유체는 탈착제를 주로 포함한다. 본 발명의 실시예는 이 문단의 제1 실시예까지 이 문단의 이전 실시예들 중 하나, 임의 또는 모두이고, 잔류 유체 목적지는 흡착 분리 챔버 속으로 유입되도록 탈착 스트림으로 탈착제를 순환시키기 위한 탈착제 순환 라인이다. 본 발명의 실시예는 이 문단의 제1 실시예까지 이 문단의 이전 실시예들 중 하나, 임의 또는 모두이고, 공급 스트림, 탈착제 스트림, 추출 스트림, 라피네이트 스트림, 및 잔류 유체 플러시 스트림은 예정된 개수의 이격된 포트 및 대응 전달 라인을 따라 후속의 포트 및 그들의 대응 전달 라인으로 연속해서 이동되고 중간 전달 라인은 라피네이트 스트림이 관통하여 인출되기 전에 탈착제 스트림에 의해 이전에 점유되어 잔류 유체가 탈착제를 주로 포함한다. 본 발명의 실시예는 이 문단의 제1 실시예까지 이 문단의 이전 실시예들 중 하나, 임의 또는 모두이고, 회전 밸브는 중간 전달 라인의 플러싱 동안 중간 전달 라인과 순환 라인 사이에 유체 연통을 제공하고, 후속의 전달 라인으로부터 잔류 유체를 제거하도록 후속 위치로 회전 밸브를 변위시키는 단계를 포함한다. 본 발명의 실시예는 이 문단의 제1 실시예까지 이 문단의 이전 실시예들 중 하나, 임의 또는 모두이고, 회전 밸브는 전용의 잔류 탈착제 플러시 트랙라인을 포함하고, 중간 전달 라인으로부터, 잔류 탈착제 플러시 트랙라인으로, 그리고 목적지로 잔류 탈착제 스트림을 통과시키는 단계를 포함한다. 본 발명의 실시예는 이 문단의 제1 실시예까지 이 문단의 이전 실시예들 중 하나, 임의 또는 모두이고, 중간 전달 라인으로부터 잔류 유체를 플러싱하는 단계는 스텝 시간 간격 동안 행해지고, 스텝 시간 간격의 제1 부분 동안 제1 유량으로 유체를 플러싱하는 단계와, 스텝 시간 간격의 제2 부분 동안 큰 제2 유량으로 유체를 플러싱하는 단계를 더 포함한다. A first embodiment of the present invention is a process for separating the components of a feed stream by a simulated countercurrent adsorption separation comprising a feed stream comprising at least one preferentially adsorbed component and at least one preferentially adsorbed component, A desorbent stream having a plurality of beds connected in fluid communication therethrough and having a predetermined number of spaced apart ports having corresponding transmission lines for fluid flow into the adsorptive separation chamber and for fluid removal from the adsorptive separation chamber, Into two different ports via two different corresponding delivery lines along an adsorption separation chamber comprising two adsorption chambers, through two different corresponding ports of the multi-bed adsorption separation chamber via two different corresponding delivery lines Withdrawing an extraction stream and a raffinate stream from the intermediate transfer line, Flushing the residual fluid from the intermediate transfer line with a remnant desorbent from an intermediate transfer line between the desorbent stream delivery line and the raffinate stream delivery line away from the adsorption separation chamber to remove fluid, Directing the raffinate stream to an intermediate delivery line, and withdrawing the raffinate stream through an intermediate delivery line. The embodiment of the present invention may be any or all of the previous embodiments of this paragraph up to the first embodiment of this paragraph, and the step of flushing the residual fluid may be carried out from the adsorption separation chamber to the buffer zone fluid And flushing the residual fluid. An embodiment of the present invention is any one or any of the previous embodiments of this paragraph up to the first embodiment of this paragraph and the intermediate transfer line is located within two transfer lines of the transfer line currently occupied by the raffinate stream have. Embodiments of the present invention are any or all of the previous embodiments of this paragraph up to the first embodiment of this paragraph, and the buffer zone fluid has a desorbent concentration that is lower than the residual fluid. Embodiments of the present invention may be any or all of the previous embodiments of this paragraph up to the first embodiment of this paragraph, wherein the raffinate stream is withdrawn along with the residual buffer material within the intermediate transfer line, And the remaining buffer zone material is passed through a raffinate column. Embodiments of the present invention may be any or all of the previous embodiments of this paragraph up to the first embodiment of this paragraph, wherein one delivery line is previously occupied by the desorbent stream and remains within one delivery line The fluid mainly comprises a desorbent. Embodiments of the present invention may be any or all of the previous embodiments of this paragraph up to the first embodiment of this paragraph and the residual fluid destination may be desorbed to circulate the desorbent into the desorption stream My circulation line. Embodiments of the present invention may be any or all of the preceding embodiments of this paragraph up to the first embodiment of this paragraph, wherein the feed stream, the desorbent stream, the extract stream, the raffinate stream, The number of the spaced apart ports and the corresponding transfer lines, and the intermediate transfer line is previously occupied by the desorbent stream before the raffinate stream is withdrawn through and the residual fluid is desorbed . Embodiments of the present invention can be any or all of the previous embodiments of this paragraph up to the first embodiment of this paragraph and the rotary valve provides fluid communication between the intermediate transfer line and the circulation line during flushing of the intermediate transfer line And displacing the rotary valve to a subsequent position to remove residual fluid from the subsequent delivery line. Embodiments of the present invention may be any or all of the previous embodiments of this paragraph up to the first embodiment of this paragraph, wherein the rotary valve includes a dedicated residual desorbent flush track line, And passing the residual desorbent stream to the desorbent flush track line and to the destination. Embodiments of the present invention can be any or all of the previous embodiments of this paragraph up to the first embodiment of this paragraph, wherein flushing the residual fluid from the intermediate transfer line is performed during a step time interval, Flushing the fluid at a first flow rate during the first portion and flushing the fluid at a second flow rate during the second portion of the step time interval.
본 발명의 제2 실시예는 모의 향류식 흡착 분리에 의해 적어도 하나의 우선적으로 흡착되는 성분과, 적어도 하나의 비우선적으로 흡착되는 성분을 포함하는 공급 스트림의 성분의 분리를 위한 프로세스이며, 포트와 유체 연통하는 하나의 전달 라인을 거쳐 대응 전달 라인을 갖는 복수의 포트를 포함하는 다중 베드 흡착 분리 챔버의 포트 속으로 공급 스트림을 유입하는 단계와, 하나의 전달 라인을 통해 흡착 분리 챔버로부터 추출 스트림을 인출하는 단계와, 흡착 분리 챔버 내부의 흡착제로부터 우선적으로 흡착되는 성분의 적어도 일 부분을 분리시키도록 하나의 전달 라인을 통해 흡착 분리 챔버 속으로 탈착제 스트림을 유입하는 단계와, 흡착 분리 챔버의 완충 구역으로부터 유체로 흡착 분리 챔버로부터 떨어져 하나의 전달 라인으로부터 탈착제를 포함하는 잔류 유체를 플러싱하는 단계와, 하나의 전달 라인을 통해 흡착 분리 챔버로부터 떨어져 하나의 전달 라인 내부의 라피네이트 스트림과 잔류 완충 구역 유체를 인출하는 단계를 포함하는 프로세스이다. 본 발명의 실시예는 이 문단의 제2 실시예까지 이 문단의 이전 실시예들 중 하나, 임의 또는 모두이고, 흡착 분리 챔버로 탈착제 플러시 스트림을 순환시키기 위해 순환 라인으로 탈착제 플러시 스트림과 함께 잔류 유체를 통과시키는 단계를 더 포함한다. 본 발명의 실시예는 이 문단의 제2 실시예까지 이 문단의 이전 실시예들 중 하나, 임의 또는 모두이고, 흡착 분리 챔버로 탈착제 플러시 스트림을 순환시키기 위해 라피네이트 컬럼의 바닥 부분으로 탈착제 플러시 스트림을 통과시키는 단계를 더 포함한다. 본 발명의 실시예는 이 문단의 제2 실시예까지 이 문단의 이전 실시예들 중 하나, 임의 또는 모두이고, 흡착 분리 챔버로 탈착제 플러시 스트림을 순환시키기 위해 추출 분별 컬럼의 바닥 부분으로 탈착제 플러시 스트림을 통과시키는 단계를 더 포함한다. 본 발명의 실시예는 이 문단의 제2 실시예까지 이 문단의 이전 실시예들 중 하나, 임의 또는 모두이고, 완충 구역 유체는 잔류 유체보다 낮은 농도의 탈착제를 갖는다. 본 발명의 실시예는 이 문단의 제2 실시예까지 이 문단의 이전 실시예들 중 하나, 임의 또는 모두이고, 라피네이트 스트림은 중간 전달 라인 내부의 잔류 완충 구역 재료와 함께 인출되고, 라피네이트 컬럼으로 라피네이트 스트림과 잔류 완충 구역 재료를 통과시키는 단계를 포함한다. 본 발명의 실시예는 이 문단의 제2 실시예까지 이 문단의 이전 실시예들 중 하나, 임의 또는 모두이고, 라피네이트 분별 컬럼의 입구로 라피네이트 스트림을 통과시키는 단계를 더 포함한다. 본 발명의 실시예는 이 문단의 제2 실시예까지 이 문단의 이전 실시예들 중 하나, 임의 또는 모두이고, 회전 밸브는 흡착 분리 챔버로 잔류 유체를 순환시키도록 하나의 전달 라인으로부터 탈착제를 포함하는 잔류 유체의 플러싱 동안 하나의 전달 라인과 순환 라인 사이에 유체 연통을 제공하고, 후속의 전달 라인으로부터 잔류 유체로부터 탈찰제를 포함하는 잔류 유체를 플러싱하고 흡착 분리 챔버로 잔류 유체를 순환시키도록 후속의 위치로 회전 밸브를 변위시키는 단계를 포함한다. 본 발명의 실시예는 이 문단의 제2 실시예까지 이 문단의 이전 실시예들 중 하나, 임의 또는 모두이고, 회전 밸브는 전용의 탈착제 플러시 스트림 트랙라인을 포함하고, 하나의 전달 라인으로부터, 잔류 탈착제 플러시 트랙라인으로, 그리고 목적지로 잔류 탈착제를 포함하는 탈착제 플러시 스트림을 통과시키는 단계를 포함한다.A second embodiment of the present invention is a process for separating components of a feed stream comprising at least one preferentially adsorbed component and at least one preferentially adsorbed component by simulated sorption segregation, Introducing a feed stream into a port of a multi-bed adsorptive separation chamber comprising a plurality of ports having corresponding delivery lines via one delivery line in fluid communication; and withdrawing an extract stream from the adsorptive separation chamber through one delivery line Introducing a desorbent stream into the adsorption separation chamber through one delivery line to separate at least a portion of the components preferentially adsorbed from the adsorbent within the adsorption separation chamber; Lt; RTI ID = 0.0 > desorption < / RTI > Comprising the steps of: flushing the remaining fluid containing, apart from the process of adsorptive separation chamber through one transmission line comprising: withdrawing a single raffinate stream of the internal transmission line and the remaining buffer zone fluid. Embodiments of the present invention may be any or all of the previous embodiments of this paragraph up to the second embodiment of this paragraph and may be combined with a desorbent flush stream in a recycle line to circulate the desorbent flush stream into the adsorptive separation chamber And passing the residual fluid. Embodiments of the present invention may be any or all of the previous embodiments of this paragraph up to the second embodiment of this paragraph and may comprise a desorbent material as the bottom portion of the raffinate column to circulate the desorbent flush stream into the adsorptive separation chamber, And passing the flush stream. Embodiments of the present invention may be any or all of the previous embodiments of this paragraph up to the second embodiment of this paragraph and may comprise a desorbent material as the bottom portion of the extractive fractionation column for circulating the desorbent flush stream into the adsorptive separation chamber, And passing the flush stream. Embodiments of the present invention are any or all of the previous embodiments of this paragraph up to the second embodiment of this paragraph, and the buffer zone fluid has a lower desorbent concentration than the residual fluid. Embodiments of the present invention can be any or all of the previous embodiments of this paragraph up to the second embodiment of this paragraph, wherein the raffinate stream is withdrawn along with the residual buffer material within the intermediate transfer line, To pass the raffinate stream and the residual buffer zone material. Embodiments of the present invention further include passing the raffinate stream through the inlet of the raffinate fractionation column, with any or all of the previous embodiments of this paragraph up to the second embodiment of this paragraph. Embodiments of the present invention may be any or all of the previous embodiments of this paragraph up to the second embodiment of this paragraph and the rotary valve may include a desorbent from one delivery line to circulate the residual fluid to the adsorptive separation chamber To provide fluid communication between one delivery line and the circulation line during flushing of the containing residual fluid, to flush the residual fluid from the residual fluid from the residual fluid, including the deflector, and to circulate the residual fluid into the adsorption separation chamber And displacing the rotary valve to a subsequent position. Embodiments of the present invention may be any or all of the previous embodiments of this paragraph up to the second embodiment of this paragraph, wherein the rotary valve includes a dedicated desorbent flush stream track line, And passing the desorbent flush stream to the residual desorbent flush track line and to the destination, wherein the desorbent flush stream comprises a residual desorbent.
추가의 설명이 없어도, 전술한 설명을 사용하여, 본 기술분야의 숙련자가 본 발명의 기술사상 및 범주를 벗어나지 않고, 본 발명을 그 최대 범위까지 이용하고 본 발명의 본질적인 특징을 쉽게 알 수 있고, 본 발명에 대한 다양한 수정과 변형을 만들 수 있고 다양한 사용 및 조건에 적용할 수 있다고 믿어진다. 따라서, 전술한 양호한 실시예들은 단지 예시적일 뿐, 어떤 식으로든 이 개시 내용의 나머지 부분을 제한하려는 것이 아니고, 후속의 청구범위 범주 내에 포함되는 다양한 변형 및 균등의 구성을 포함하기 위한 것이다. It will be understood by those skilled in the art that the present invention may be embodied in many other specific forms without departing from the spirit or scope of the invention, It is believed that various modifications and variations of the present invention can be made and are applicable to various uses and conditions. Accordingly, the foregoing preferred embodiments are merely illustrative, and are not intended to limit the remainder of the disclosure in any way, but are intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the scope of the following claims.
상기 설명에서, 달리 표시되지 않으면, 모든 온도는 섭씨 온도로 설명되고, 모든 부분 및 백분율은 질량에 의한 것이다.In the above description, unless otherwise indicated, all temperatures are expressed in degrees Celsius, and all parts and percentages are by mass.
Claims (10)
적어도 하나의 우선적으로 흡착되는 성분과 적어도 하나의 비우선적으로 흡착되는 성분을 포함하는 공급 스트림과, 탈착제 스트림을, 유체 연통하여 직렬로 연결되는 복수의 베드를 갖고, 흡착 분리 챔버 속으로 유체를 유입시키고 흡착 분리 챔버로부터 유체를 제거하기 위해 유체 연통하는 대응 전송 라인을 갖는 예정된 개수의 이격된 포트를 포함하는 흡착 분리 챔버를 따라 두 개의 다른 대응 전달 라인을 통해 두 개의 다른 포트 속으로 유입시키고, 두 개의 다른 대응 전달 라인을 거쳐 다중 베드 흡착 분리 챔버의 두 개의 다른 포트를 통해서 추출 스트림 및 라피네이트 스트림을 인출하는 단계와,
중간 전달 라인으로부터 잔류 유체를 제거하기 위해, 흡착 분리 챔버로부터 떨어진 탈착제 스트림 전달 라인과 라피네이트 스트림 전달 라인 사이의 중간 전달 라인으로부터 잔류 탈착제를 포함하는 잔류 유체를 플러싱(flushing)하는 단계와,
중간 전달 라인으로부터 플러싱된 잔류 유체를 라피네이트 컬럼의 입구 이외의 다른 목적지로 안내하는 단계, 그리고
중간 전달 라인으로 라피네이트 스트림을 이동시키고, 중간 전달 라인을 통해 라피네이트 스트림을 인출하는 단계
를 포함하는 성분 분리 방법.A component separation method for separating components of a feed stream by simulated sorption separation,
A feed stream comprising at least one preferentially adsorbed component and at least one non-preferentially adsorbed component; a desorbent stream having a plurality of beds connected in series in fluid communication, Introducing into two different ports through two different corresponding delivery lines along an adsorption separation chamber containing a predetermined number of spaced apart ports having corresponding transmission lines in fluid communication and fluid communication to remove fluid from the adsorption separation chamber, Withdrawing the extract stream and the raffinate stream through two different ports of the multi-bed adsorptive separation chamber via two different corresponding delivery lines,
Flushing a residual fluid comprising a residual desorbent from an intermediate delivery line between the desorbent stream delivery line and the raffinate stream delivery line away from the adsorptive separation chamber to remove residual fluid from the intermediate delivery line;
Guiding the residual fluid flushed from the intermediate delivery line to a destination other than the inlet of the raffinate column, and
Moving the raffinate stream to an intermediate delivery line, and withdrawing the raffinate stream through the intermediate delivery line
≪ / RTI >
라피네이트 스트림 및 잔류 완충 구역 재료를 라피네이트 컬럼으로 안내하는 것을 포함하는 것인 성분 분리 방법.3. The method of claim 2, wherein the raffinate stream is withdrawn along with the residual buffer zone material inside the intermediate transfer line,
And introducing the raffinate stream and residual buffer zone material into a raffinate column.
후속의 전달 라인으로부터 잔류 유체를 제거하도록 후속 위치로 회전 밸브를 변위시키는 것을 포함하는 것인 성분 분리 방법. 8. The method of claim 7, wherein the rotary valve provides fluid communication between the intermediate delivery line and the circulation line during flushing of the intermediate delivery line,
And displacing the rotary valve to a subsequent position to remove residual fluid from the subsequent delivery line.
중간 전달 라인으로부터, 잔류 탈착제 플러시 트랙라인으로, 그리고 목적지로 잔류 탈착제 스트림을 통과시키는 것을 포함하는 것인 성분 분리 방법.9. The apparatus of claim 8, wherein the rotary valve includes a dedicated desorbent flush track line,
And passing the residual desorbent stream from the intermediate delivery line to the residual desorbent flush track line and to the destination.
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